Introduction to Electronic and Computer Engineering Report

1. 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO
NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐỀ TÀI: LED TRÁI TIM RGB
Thực hiện: Nhóm 1 – KSTN ĐTVT K59
Đào Nguyên Dương 20140851
Nguyễn Trung Hiếu 20141540
Phạm Văn Khánh 20142317
Đỗ Sơn Tùng 20145083
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Ngọc Nam
Hà Nội, tháng 12/2015

2. 2
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
…………………………………………………………………………………….......
Ngày tháng năm
Giảng viên hướng dẫn

3. 3
LỜI MỞ ĐẦU
Cuộc sống ngày càng phát triển, Điện tử đã trở thành một phần không thể thiếu
đối với xã hội loài người. Những sản phẩm điện tử có mặt ở khắp mọi nơi với những
máy móc từ đơn giản như đèn điện đến phức tạp, tinh vi như điện thoại di động, máy
tính tạo nên những giá trị vật chất cho con người đến những con chip có thể điều
khiển cả một hệ thống.
Xuất phát từ ý tưởng có một sản phẩm điện tử nhỏ mà đẹp làm đồ trang trí
phòng học hoặc làm quà tặng, cùng với những kiến thức cơ bản về điện tử đã được
học trong môn Thực tập cơ bản, nhóm em đã quyết định thực hiện đề tài LED Trái
Tim RGB. Đây là một sản phẩm sử dụng những linh kiện khá phổ biến, thân thuộc
nên phù hợp với những sinh viên bắt đầu học về điện tử như chúng em.
Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Phạm Ngọc Nam đã
hướng dẫn tận tình, chi tiết trong suốt quá trình học tập giúp chúng em hoàn thành đề
tài này. Ngoài những kiến thức về ngành điện tử, chúng em cũng học được từ thầy
những kinh nghiệm, kỹ năng thiết thực giúp ích cho chúng em thực hiện tốt hơn
những nhiệm vụ, bài tập của mình.
Trong quá trình thực hiện đề tài lớn đầu tiên này, dù rất cố gắng nhưng do vốn
kiến thức hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai sót. Nhóm em rất mong nhận
được những đóng góp, phê bình, chia sẻ của thầy để các sản phẩm tiếp theo của nhóm
sẽ hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

4. 4
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài là LED trái tim RGB sử dụng dòng IC AT89C52 và IC 74HC595 để điều
khiển khối LED. Đề tài này sẽ được thực hiện theo đúng quy trình thiết kế kỹ thuật
gồm 9 bước:
1. Xây dựng ý tưởng 6. Lựa chọn phương án tối ưu
2. Mô tả sản phẩm 7. Kiểm tra
3. Lập kế hoạch 8. Chế tạo sản phẩm
4. Thiết kế sơ đồ khối 9. Bàn giao sản phẩm
5. Thiết kế chi tiết từng khối
SUMMARY OF PROJECT
This project is Heart by RGB LED using AT89C52 IC and 74HC595 IC to control
the LEDs. It has been done according to the Engineering design process, include 9
steps:
1. Determine needs 6. Select best alternatives
2. Creat specifications 7. Test
3. Develop plan 8. Manufacture
4. Perform block design 9. Deliver
5. Design each block

5. 5
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................3
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ...................................................................................................4
MỤC LỤC..................................................................................................................5
DANH MỤC HÌNH ẢNH.........................................................................................7
DANH MỤC BẢNG BIỂU.......................................................................................8
CHƯƠNG 1: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG ...................................................................9
1.1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................9
1.2. Ứng dụng của sản phẩm....................................................................................9
CHƯƠNG 2: MÔ TẢ SẢN PHẨM .......................................................................11
2.1. Khái quát sản phẩm.........................................................................................11
2.2. Yêu cầu chức năng ...........................................................................................11
2.3. Yêu cầu phi chức năng.....................................................................................12
CHƯƠNG 3: LẬP KẾ HOẠCH ............................................................................13
3.1. Bảng công việc ..................................................................................................13
3.2. Bảng đánh giá nhân lực...................................................................................14
3.3. Bảng phân công công việc................................................................................15
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI ..............................................................17
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CHI TIẾT TỪNG KHỐI, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
TỐI ƯU ....................................................................................................................18
5.1. Thiết kế khối nguồn .........................................................................................18
5.2. Thiết kế khối điều khiển ..................................................................................20
5.3. Thiết kế khối LED hiển thị..............................................................................23
CHƯƠNG 6: TEST MẠCH ...................................................................................25
6.1. Test mạch trên Proteus....................................................................................25
6.2. Test mạch trên board mạch trắng..................................................................26
CHƯƠNG 7. CHẾ TẠO SẢN PHẨM...................................................................28
7.1. Thiết kế mạch in...............................................................................................28
7.2. Hàn linh kiện vào mạch in...............................................................................29
7.3. Hoàn thiện sản phẩm .......................................................................................30
CHƯƠNG 8: BÀN GIAO SẢN PHẨM.................................................................31

6. 6
8.1. Viết báo cáo, quay video..................................................................................31
8.2. Bàn giao cho khách hàng.................................................................................31
KẾT LUẬN..............................................................................................................32
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................32

7. 7
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Quà tặng người thân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 1.2. Trang trí trong quán bar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 1.3. Trang trí trong đám cưới. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 1.4. Trang trí ở góc học tập. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 2.1. Sơ đồ các LED của sản phẩm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 4.1. Sơ đồ các khối trong mạch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.1. Sơ đồ khối khối nguồn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
Hình 5.2. Sơ đồ khối nguồn trên Proteus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .
Hình 5.3. Sơ đồ khối điều khiển. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.4. AT89C52 và sơ đồ chân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.5. Sơ đồ lắp mạch của AT89C52 trên Proteus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.6. 74HC595 và sơ đồ chân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.7. Sơ đồ 12 IC74HC959 trên Proteus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.8. Sơ đồ khối khối LED hiển thị. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.9. LED RGB đục 7 màu và sơ đồ chân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 5.10. LED đỏ thông thường và sơ đồ chân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 6.1. Một trong những hiệu ứng của sản phẩm mô phỏng trên Proteus.
Hình 6.2. Mô phỏng trên board mạch trắng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 6.3. Một số hình ảnh hiệu ứng khi mô phỏng trên board trắng. . . . . . .
Hình 7.1. Sơ đồ mạch in trên Proteus (mạch in đã được đổ đồng) . . . . . . . . .
Hình 7.2. Hình ảnh 3D của mạch in. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 7.3. Mạch in sau khi đã gắn linh kiện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hình 7.4. Mạch hiển thị của sản phẩm
10
11
11
11
12
18
20
21
21
22
23
23
24
24
25
25
26
27
28
29
29
31
31

8. 8
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Bảng công việc ........................................................................................13
Bảng 3.2. Bảng đánh giá nhân lực .........................................................................14
Bảng 3.3. Bảng phân công công việc......................................................................15
Bảng 5.1. Các phương án lựa chọn khối nguồn....................................................18
Bảng 5.2. Các phương án đánh giá IC ổn áp lọc nhiễu .......................................19
Bảng 5.3. Các phương án lựa chọn IC chính cho khối điều khiển .....................21
Bảng 5.4. Các phương án lựa chọn LED...............................................................24
Bảng 7.1. Các linh kiện dùng trong mạch.............................................................29

9. 9
CHƯƠNG 1: XÂY DỰNG Ý TƯỞNG
1.1. Lý do chọn đề tài
Là một sinh viên Bách Khoa, chắc hẳn nhiều bạn đã có người yêu. Mỗi dịp
Valentine, giáng sinh hoặc năm mới, các bạn đều muốn tặng cho người yêu một món
quà bất ngờ, ý nghĩa nhưng đồng thời cũng phải thật độc đáo so với những người
khác, khiến người đó luôn nhớ tới bạn. Chính vì vậy, xuất phát từ nhu cầu này của
các bạn nam sinh viên, nhóm chúng em đã nảy ra ý tưởng tạo ra một sản phẩm vừa
mang đậm chất sinh viên Bách Khoa – chất kỹ thuật cũng như khác biệt so với các
trường khác, với tạo hình trái tim tuyệt đẹp cùng hệ thống ánh sáng lộng lẫy sẽ khiến
người ấy nhớ mãi đến bạn. Đó chính là sản phẩm LED trái tim RGB mà nhóm chúng
em thực hiện.
1.2. Ứng dụng của sản phẩm
Đây là một sản phẩm mang đậm tính giải trí, vì vậy nó có những ứng dụng
sau:
 Làm đồ để tặng người yêu, người thân trong những dịp đặc biệt
 Làm đồ trang trí trong nhà, góc học tập, phòng ngủ
 Làm đồ trang trí ở hội trại, triển lãm, quán bar
 Làm đồ trang trí trong các ngày lễ, ngày cưới, ngày kỷ niệm
Hình 1.1. Quà tặng người thân

10. 10
Hình 1.2. Trang trí trong quán bar
Hình 1.3. Trang trí trong đám cưới
Hình 1.4. Trang trí ở góc học tập

11. 11
CHƯƠNG 2: MÔ TẢ SẢN PHẨM
2.1. Khái quát sản phẩm
Sản phẩm LED trái tim RGB được tạo hình theo hình trái tim, bao gồm 228 LED
nhiều màu chia thành 2 khối là khối LED viền và LED bên trong. LED viền gồm 32
LED 7 màu. LED bên trong gồm 196 LED 1 màu. Các hiệu ứng của LED viền và
LED bên trong được lập trình như ý muốn.
Hình 2.1. Sơ đồ các LED của sản phẩm
2.2. Yêu cầu chức năng
Mạch LED có 7 hiệu ứng LED viền và 5 hiệu ứng LED bên trong đã được mô
tả rất kỹ trong file word yêu cầu sản phẩm đính kèm:
 7 hiệu ứng LED viền:
 32 LED sáng đồng thời và thay đổi màu cùng một lúc
 32 LED chia làm 4 dải màu theo thứ tự chạy đuổi nhau theo một chiều xác
định
 32 LED chia làm 2 nửa, mỗi nửa sẽ chạy theo 2 chiều, mỗi lần 1 LED mới
được sang cho đến khi 32 LED cùng sáng thì đổi màu
 Tương tự như hiệu ứng trên nhưng sẽ quan sát được từng LED “di chuyển”

12. 12
 32 LED chia là 4 vùng cùng màu, mỗi vùng 4 LED, cùng chạy đuổi nhau theo
1 chiều
 Tương tự như hiệu ứng 3 nhưng sẽ quan sát được cả khối LED “di chuyển”
 4 cặp LED dao động quanh 1 vị trí
 5 hiệu ứng LED bên trong:
Các LED bên trong được chia thành 24 cung tròn , mỗi cung tròn có nhiều LED. Mỗi
hiệu ứng trong 5 hiệu ứng bao gồm bao gồm các cung tròn xoay theo chiều kim đồng
hồ. Tại một thời điểm của một hiệu ứng, sẽ có một số cung tối liền nhau, một số cung
sáng liền nhau. Hiệu ứng sẽ tạo cảm giác các cung tròn xoay theo chiều kim đồng hồ.
Độ sáng của mỗi đèn LED khi nháy đều là 100%.
2.3. Yêu cầu phi chức năng
 Kích thước sản phẩm: 25cm x 25cm x 15cm
 Mặt hiển thị gồm 228 LED nhiều loại
 Nguồn cấp: Adapter 9V, DC – ngõ ra ở mặt sau
 Trọng lượng sản phẩm: 0,7kg
 Vỏ sản phẩm: bìa
 Thời gian hoàn thành: 4 tháng
 Chi phí: 599.000VNĐ
 Giá thành: 799.000VNĐ

13. 13
CHƯƠNG 3: LẬP KẾ HOẠCH
Để xây dựng được kế hoạch làm việc chi tiết và chính xác cho dự án, ta cần biết
những công việc cụ thể trong từng giai đoạn của quá trình cũng như khả năng từng
thành viên để phân công công việc sao cho phù hợp nhất. Trong chương này ta sẽ lập
bảng công việc, bảng đánh giá nhân lực và bảng phân công công việc.
Kế hoạch thực hiện dự án được thể hiện một cách đầy đủ rõ ràng trong file Project
đính kèm.
3.1. Bảng công việc
Bảng công việc là cách nhìn tổng quát nhất về toàn bộ các bước thực hiện để
thực hiện dự án, dựa vào 9 bước trong quy trình thiết kế kỹ thuật.
Bảng 3.1. Bảng công việc
Thời gian Công việc Mô tả
4/9 - 16/9 Xác định ý tưởng Lên ý tưởng và tìm kiếm thông tin về sản
phẩm LED Trái Tim RGB
19/9 - 27/9 Mô tả sản phẩm Xác định yêu cầu chức năng và yêu cầu phi
chức năng
31/10 - 5/11 Lập kế hoạch Lập kế hoạch chi tiết công việc cho dự án
7/11 - 12/11 Thiết kế sơ đồ khối - Liệt kê các khối có trong mạch
- Thể hiện mối quan hệ giữa các khối
14/11 - 19/11 Thiết kế sơ đồ chi tiết
từng khối và lựa chọn
phương án tối ưu
Xem xét các điều kiện và dựa vào yêu cầu
chức năng và phi chức năng để lựa chọn linh
kiện tối ưu, thiết kế và vẽ mạch chi tiết
21/11 - 26/11 Test mạch - Mô phỏng trên phần mềm Proteus
- Test trên board mạch trắng
28/11 - 3/12 Chế tạo sản phẩm - Thiết kế mạch in

14. 14
- Hàn mạch, kiểm tra mạch hoạt động
- Sửa chữa sai sót
- Hoàn thiện sản phẩm
5/12 - 29/12 Bàn giao sản phẩm - Làm báo cáo
- Bảo vệ sản phẩm
3.2. Bảng đánh giá nhân lực
Bảng đánh giá nhân lực sẽ phân tích điểm mạnh, điểm yếu, khả năng, sức khỏe,
thời gian rảnh, các dụng cụ sẵn có của từng thành viên.
Bảng 3.2. Bảng đánh giá nhân lực
STT Thành
viên
Điểm mạnh Điểm yếu Phương
tiện hỗ trợ
Thời gian
rảnh
1 Đào
Nguyên
Dương
+ Có tinh thần trách
nhiệm, ý thức tốt
+ Có kỹ năng lập trình
+ Có thể hỗ trợ nhiều
cho nhóm
+ Chậm chạp, chưa
có nhiều ý tưởng
hay
+ Kỹ năng giao tiếp
chưa tốt
+ Xe đạp
+ Laptop
+ Bộ dụng
cụ làm mạch
Ngoài giờ
học trên
trường
2 Nguyễn
Trung
Hiếu
+ Có kỹ năng tin học
khá
+ Nhiều ý tưởng mới,
lạ
+ Có tinh thần trách
nhiệm
+ Kỹ năng giao tiếp
chưa tốt
+ Dễ mỏi mắt khi sử
dụng máy tính trong
một khoảng thời gian
+ Xe bus
+ Laptop
+ Bộ dụng
cụ làm mạch
Ngoài giờ
học trên
trường
3 Phạm
Văn
Khánh
+ Khả năng học hỏi,
tìm tòi khá tốt
+ Có nhiều ý tưởng
hay
+ Hay mất tập trung
trong công việc
+ Kỹ năng thuyết
trình chưa tốt
+ Xe máy
+ Laptop
+ Bộ dụng
cụ làm mạch
Ngoài giờ
học trên
trường

15. 15
3.3. Bảng phân công công việc
Bảng phân công công việc dựa trên bảng đánh giá nhân lực và các công việc cụ thể
để phân công từng việc cho từng thành viên. Các công việc được ký hiệu theo mã và
có sự liên quan tới nhau.
Bảng 3.3. Bảng phân công công việc
S
T
T
Tên
CV
Mã
CV
Mô tả công việc Nguồn lực Sản phẩm Phụ
trách
Điều
kiện
1 Xây
dựng ý
tưởng
P1.1 Tìm kiếm ý tưởng Internet,
PM MS
PowerPoint
File PPT ý
tưởng
All
P1.2 Trình bày trên slide Hiếu,
Dương
P1.1
KT
2 Phân
tích yêu
cầu sản
phẩm
P2 Mô tả yêu cầu chức
năng và phi chức
năng của sản phẩm
MS Word File Word
yêu cầu
chức năng
và phi chức
năng
All P1
KT
3 Lập kế
hoạch
P3.1 Xác định các điều
kiện tiền đề
MS Word,
MS Project
File Word
bảng nhân
lực & phân
công công
việc, file
Project
bảng công
việc
Khánh,
Tùng
P2
KT
P3.2 Xây dựng các kế
hoạch
Dương
, Hiếu
P2
KT
P3.3 Phân công công
việc
All P2
KT
4 P4.1 Xác định các khối Internet Tùng,
Khánh
P3
KT
4 Đỗ
Sơn
Tùng
+ Kỹ năng tìm kiếm
thông tin tốt, nhanh
nhạy
+ Sử dụng máy tính
khá thành thạo
+ Chưa có nhiều ý
tưởng hay
+ Không có phương
tiện truyền thông ổn
định
+ Xe bus
+ Bộ dụng
cụ làm mạch
Ngoài giờ
học trên
trường

16. 16
Thiết
kế sơ
đồ khối
P4.2 Vẽ sơ đồ khối MS Visio File Visio
sơ đồ khối
Hiếu,
Dương
P4.1
KT
P4.3 Trình bày trên slide MS
PowerPoint
File
PowerPoint
sơ đồ khối
Dương
, Hiếu
P4.2
KT
5 Thiết
kế chi
tiết
từng
khối
P5.1 Xác định, thiết kế
và test khối nguồn
MS Visio,
MS Proteus
File Visio,
file Proteus
các khối
Khánh,
Tùng
P4
KT
P5.2 Xác định, thiết kế
và test khối điều
khiển
Hiếu,
Dương
P4
KT
P5.2 Xác định, thiết kế
và test khối hiển thị
All P4
KT
6 Test
mạch
tổng
hợp
P6.1 Mô phỏng mạch
tổng thể
PM
Proteus,
Breadboard
File project
trên Proteus
+ Mạch mô
phỏng
All P5
KT
P6.2 Nạp code P5
KT
P6.3 Mua linh kiện, Test
trên breadboard
P6.2
KT
7 Chế tạo
sản
phẩm
P7.1 Thiết kế mạch in PM
Proteus,
máy hàn
File PDF
mạch in,
Sản phẩm
hoàn chỉnh
Khánh,
Tùng
P6
KT
P7.2 Hàn mạch, test
mạch
P7.1
KT
P7.3 Hoàn thiện sản
phẩm
P7.2
KT
8 Bàn
giao
sản
phẩm
P8.1 Viết báo cáo MS Word,
MS
PowerPoint
, máy quay,
Proshow
File Word
báo cáo, file
PowerPoint
cuối cùng,
file video
MP4
Dương
, Hiếu
P7
KT
P8.2 Làm slide Hiếu P7
KT
P8.3 Dựng video Hiếu,
Dương
P7
KT

17. 17
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI
Mạch gồm 3 khối: khối nguồn, khối điều khiển và khối LED hiển thị.
Hình 4.1. Sơ đồ các khối trong mạch
Nguyên lý hoạt động:
 Mạch chạy bằng cách lấy điện xoay chiều AC 220V. Nguồn xoay chiều qua
khối nguồn sẽ tạo ra điện áp DC 5V.
 Điện áp 5V sau khi qua khối nguồn sẽ được cung cấp cho toàn bộ mạch
baogồm khối điều khiển và khối điều khiển.
 Khối điều khiển sẽ được nạp code vào IC chính, làm cho IC hoạt động, điều
khiển hoạt động các IC khác và các LED.- Khối LED được sắp xếp theo một
trình tự phù hợp (hình trái tim) hiện thị nhận tín hiệu trực tiếp từ khối điều
khiển để các LED nháy theo đúng hiệu ứng được lập trình.

18. 18
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CHI TIẾT TỪNG
KHỐI, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
Trong chương này, ta sẽ đi vào thiết kế cụ thể các khối dựa vào yêu cầu sản phẩm và
lựa chọn phương án tối ưu cho từng khối. Ta sẽ đi theo trình tự các khối: khối nguồn,
khối điều khiển và khối LED hiển thị. Trong từng khối ta sẽ đi theo trình tự các bước:
 Lựa chọn phương án tối ưu cho các linh kiện
 Thiết kế sơ đồ chi tiết trong khối
 Vẽ sơ đồ các khối trên Proteus
5.1. Thiết kế khối nguồn
Bảng 5.1. Các phương án lựa chọn khối nguồn
Các loại
nguồn
Điện áp
cần cấp
Sự tiện
dụng
Sự tương
thích
Thời
gian
Ảnh
hưởng
Nguồn
dùng nhiều
Pin
Chưa
có
sẵn
DC 5V Dễ mang
theo, lắp đặt
khi tháo pin
không dễ
dàng, phải
kiểm tra pin
mỗi khi lắp
pin
Tuổi thọ
ít, không
thể dùng
liên tục
vì có
nhiều
LED
công suất
cao
Gây ô
nhiễm
môi
trường,
khó bảo
quản lâu
Nguồn
Adapter
Có
sẵn
DC 5V Dễ mang
theo, dễ lắp
đặt vào
mạch
Thích hợp
với nhiều
loại ổ điện
Tuổi thọ
rất lâu, có
thể dùng
liên tục
Không
gây ô
nhiễm,
dễ bảo
quản
Như vậy dựa vào những ưu điểm nêu trên nhóm em lựa chọn Adapter cho khối nguồn
và có sơ đồ khối của khối nguồn như sau:

19. 19
Hình 5.1. Sơ đồ khối khối nguồn
Adapter trong khối nguồn là Adapter 9V, được cắm vào ổ điện với dòng AC 220V
sau khi qua IC ổn áp lọc nhiễu ta sẽ được điện áp DC 5V.
Bảng 5.2. Các phương án đánh giá IC ổn áp lọc nhiễu
IC ổn áp Nguồn
ra
Dòng điện định
mức đầu ra
Tính phức tạp
của mạch
Tính thông
dụng
LM7805 DC 5V 1.5A,nhỏ, phù
hợp với mọi linh
kiện có trong
mạch, cần ít sự
tính toán khi sử
dụng
Mạch đơn giản
hơn, dễ lắp mạch
hơn
Thông dụng
hơn, được ứng
dụng trong
nhiều mạch
LM2576 DC 5V 3A, lớn, dễ làm
hỏng linh kiện,
cần phải tính toán
nhiều khi sử dụng
Mạch đơn giản
hơn
Ít thông dụng
hơn
Như vậy, nhóm sẽ chọn LM7805 để làm IC ổn áp lọc nhiễu.

20. 20
Hình 5.2. Sơ đồ khối nguồn trên Proteus
- LM7805 có 3 chân, chân 1 và 3 nối với giắc cắm, chân 2 nối với đất.
- Tụ điện C4 là tụ điện 1uF.
- Có 1 đèn LED để báo hiệu nguồn đã được cấp vào mạch chưa.
- Điện áp DC 9V từ Adapter sẽ vào ở giắc cắm J16 như hình.
- Điện áp DC 5V sẽ ra ở J17 như hình.
5.2. Thiết kế khối điều khiển
Hình 5.3. Sơ đồ khối khối điều khiển

21. 21
Bảng 5.3. Các phương án lựa chọn IC chính cho khối điều khiển
IC Giá thành Tính thông
dụng
Độ phức tạp
lập trình
AT89C52 14.000 VNĐ Thông dụng
với sinh viên
nhập môn
Dễ lập trình
AVR 50.000 VNĐ Không
thông dụng
Khó lập
trình
ARM 45.000 VNĐ Không
thông dụng
Khó lập
trình
Như vậy, AT89C52 sẽ là lựa chọn của nhóm cho IC điều khiển chính.
Hình 5.4. AT89C52 và sơ đồ chân

22. 22
Hình 5.5. Sơ đồ lắp mạch của AT89C52 trên Proteus
IC AT89C52 sẽ nhận lệnh từ code được nạp để đưa tín hiệu điều khiển các LED bật
tắt theo ý muốn. Tín hiệu ra các chân từ 10 đến 17, từ 21 đến 28 và từ 32 đến 39 sẽ
điều khiển 24 cung LED bên trong.
Do số chân của AT89C52 không đủ với số lượng LED viền, nên sẽ dùng 1 bộ các IC
74HC595 rất thông dụng dùng để tăng số lượng ngõ ra.
Hình 5.6. 74HC595 và sơ đồ chân
Để đủ cho 32 LED viền, mỗi LED có 3 chân màu cần điều khiển nên ta sẽ dùng 12
IC 74HC595, mỗi IC 74HC595 điều khiển 8 LED cùng màu, mỗi màu LED được
điều khiển bởi 4 IC 74HC595 mắc nối tiếp nhau theo quy luật: chân 9 của IC trước
nối vào chân 14 của IC sau. IC 74HC595 có chân 11 nối với cổng P1.0 và chân 12
nối với cổng P1.1 của AT89C52, chân 10 và 16 nối với VCC, chân 13 và chân 8 nối

23. 23
với đất. Các chân từ 1 đến 7, 9 và 15 của IC 74HC595 sẽ điều khiển 1 màu của 8 LED
viền.
Hình 5.7. Sơ đồ 12 IC74HC595 trên Proteus
12 IC 74HC595 được bố trí theo 4 dòng và 3 cột, mỗi dòng là 3 IC điều khiển 3 màu
của 8 LED liên tiếp, mỗi cột là 4 IC được đánh số từ U0 đến U3 như hình điều khiển
1 trong 3 màu (Red ,Green, Blue) của 32 LED viền.
5.3. Thiết kế khối LED hiển thị
Hình 5.8. Sơ đồ khối khối LED hiển thị

24. 24
Bảng 5.4. Các phương án lựa chọn LED
Loại
LED
Độ sáng Khả
năng
trộn màu
của 1 hay
3 LED
Diện tích
chiếm
trên mặt
hiển thị
Giá cả Độ phức tạp
đi dây
Tính ổn
định
LED bình
thường 1
màu (3
cái 3
màu)
Loại đục Không
đẹp khi
trộn 7
màu
Cần 3
LED tại 1
điểm nên
sẽ chiếm
diện tích
3x350
VNĐ
3 LED sẽ khó
kiểm soát vị
trí tại 1 điểm,
khó nối dây
Dễ cháy
bóng khi
mắc ngược
chiều dòng
điện
LED
RGB 4
chân
Loại đục Đẹp khi
trộn 7
màu
Chiếm ít
diện tích
3500
VNĐ
Dễ nối dây Khó cháy
bóng
Từ bảng đánh giá trên, ta sẽ dùng loại LED RGB 7 màu loại 5mm tại mỗi vị trí trong
32 vị trí của trái tim, còn LED bên trong do chỉ có 1 màu nên sẽ chọn loại LED đỏ
thông thường 3mm.
Hình 5.9. LED RGB đục 7 màu và sơ đồ chân
Hình 5.10. LED đỏ thông thường và sơ đồ chân

25. 25
CHƯƠNG 6: TEST MẠCH
Đây là bước vô cùng quan trọng, quyết định thành bại của sản phẩm. Trong chương
này sẽ trình bày các thao tác khi mô phỏng mạch trên phần mềm Proteus và test mạch
trên board mạch trắng.
6.1. Test mạch trên Proteus
Để test mạch trên Proteus, ta phải vẽ đúng sơ đồ nguyên lý như ở chương 5 cũng như
nạp đúng code cho AT89C52. Chú ý vì LED RGB không có trên proteus nên khi mô
phỏng ta phải mô phỏng 3 LED với 3 màu (Red, Blue, Green) nối chung chân. Do có
nhiều LED nên việc đánh tên các chân cũng như sắp xếp LED theo 1 trình tự là rất
quan trọng để có thể dễ dàng phát hiện lỗi sai.
Hình 6.1. Một trong những hiệu ứng của sản phẩm mô phỏng trên Proteus

26. 26
6.2. Test mạch trên board mạch trắng
Trong mach thật, LED viền có tới 32 LED với 3 màu nên độ phức tạp rất cao nên khi
test, nhóm không test các LED bên trong, chỉ test mạch với 8 LED viền liền nhau
cùng với 3 màu tương đương với dùng 3 IC74HC595. Ngoài ra nhóm còn test khối
nguồn khi dùng Adapter 9V với LM7805.
Các bước test mạch trên board mạch trắng:
 Mua linh kiện đúng các trị số (mua dư vì có thể sai sót cần thay linh kiện),
mua dây câu, nạp code cho AT89C52, đo và kiểm tra linh kiện.
 Tìm hiểu cách đi dây bên trong board mạch trắng, sắp xếp các linh kiện, chú
ý các LED gần nhau nên phải đảm bảo chân các LED không chạm nhau
 Kiểm tra thông mạch
 Nối Adapter 9V với nguồn AC 220V và với board mạch trắng
 Quan sát LED nháy, kiểm tra hiệu ứng
Những điểm cần chú ý trong quá trình test mạch:
 Mắc điện trở 100 Ôm vào các chân màu của LED để tránh hỏng LED
 Khi test mạch nhiều, LM7805 sẽ nóng nên cần cẩn thận
 Khi kiểm tra cần tháo Adapter ra để đảm bảo an toàn
Hình 6.2. Mô phỏng trên board mạch trắng

27. 27
Hình 6.3. Một số hình ảnh hiệu ứng khi mô phỏng trên board trắng

28. 28
CHƯƠNG 7. CHẾ TẠO SẢN PHẨM
Trong chương này, nhóm em sẽ trình bày các thao tác để làm mạch in, hàn linh kiện
vào mạch in đồng thời kiểm tra đi dây và sắp xếp linh kiện.
7.1. Thiết kế mạch in
Thiết kế mạch in 1 lớp trên Proteus
Hình 7.1. Sơ đồ mạch in trên Proteus (mạch in đã được đổ đồng)
Hình 7.2. Hình ảnh 3D của mạch in

29. 29
7.2. Hàn linh kiện vào mạch in
Bước này chỉ được thực hiện sau khi có mạch in và đủ linh kiện cần thiết. Khi thực
hiện bước này ta phải có kỹ năng hàn mạch thành thạo.
Bảng 7.1. Các linh kiện dùng trong mạch
STT Tên linh kiện Số lượng
1 AT89C52 1 con
2 74HC595 12 con
3 LM7805 1 con
4 C828 24 con
5 Thạch anh 12 Mhz 1 con
6 LED RGB 32 con
7 LED đỏ thông thường 25 con
8 Giắc cắm 8 chân 15 thanh
9 Tụ hóa 1uF 1 con
10 Tụ hóa 10uF 1 con
11 Tụ gốm 33pF 2 con
12 Điện trở 220 Ôm 1 con
13 Điện trở 100 Ôm 120 con
14 Điện trở 10K Ôm 1 con
15 Điện trở thanh 1 con
16 Adapter 9V 1 chiếc
17 Dây câu 2 đầu Trên 100 dây
Những điểm cần chú ý trước, trong và sau khi hàn mạch:
 Kiểm tra tất cả linh kiện bằng đồng hồ
 Hàn để thiếc rơi đúng vị trí, không rơi vào những vị trí xung quanh đặc biệt là
tại vị trí của các IC
 Đối với các IC thì ta hàn chân đế của IC rồi sau đó lắp IC vào sau, không hàn
trực tiếp để tránh hỏng IC.
 Khi hàn cần lắp đúng chiều của tụ điện, chiều tranzitor, chiều các IC
 Sau khi hàn cần kiểm tra bằng mắt thường rồi kiểm tra thông mạch ở mạch in
và chân các linh kiện

30. 30
Hình 7.3. Mạch in sau khi đã gắn linh kiện
Sau khi hàn linh kiện đã chắc chắn, ta tiến hành nối dây câu vào các chân cắm và nối
LED vào các dây. Để dễ kiểm tra hiệu ứng ta sẽ lắp 8 LED viền 1 lượt.
7.3. Hoàn thiện sản phẩm
Để hoàn thiện sản phẩm ta cần làm mặt trước sản phẩm bằng bìa tạo hình trái tim.
Gắn 32 LED viền lên tấm bìa để hoàn thiện sản phẩm.
Hình 7.4. Mặt hiển thị của sản phẩm

31. 31
CHƯƠNG 8: BÀN GIAO SẢN PHẨM
8.1. Viết báo cáo, quay video
 Sử dụng mẫu báo cáo chuẩn của Viện Điện tử viễn thông
 Viết báo cáo theo 9 bước của quy trình thiết kế kỹ thuật
 Báo cáo sử dụng nhiều hình ảnh minh họa trong quá trình làm sản phẩm của
nhóm
 Video được quay bao gồm đầy đủ quá trình làm mạch của nhóm
8.2. Bàn giao cho khách hàng
 Đóng gói cẩn thận và bàn giao cho khách hàng
 Bảo hành sản phẩm từ 6 tháng đến 1 năm
 Có thể lập trình lại hiệu ứng sao cho phù hợp với yêu cầu của mỗi khách hàng
 Có thể tạo hình lại mặt hiển thị sản phẩm không phải hình trái tim sao cho thỏa
mãn nhu cầu của từng khách

32. 32
KẾT LUẬN
Trong quá trình làm đề tài , chúng em đã sử dụng thành công AT89C52 để làm
IC điều khiển chính và IC 74HC595 trong việc tăng số lượng LED điều khiển khi IC
chính không đủ số lượng chân đồng thời thành công trong việc chuyển điện áp AC
220V thành nguồn DC 5V với việc sử dụng Adapter và LM7805. Đề tài có thể được
cải tiến ở nhiều điểm như: thay đổi code các hiệu ứng, thay đổi sự sắp xếp, màu sắc
và tăng số lượng LED để đa dạng hóa sản phẩm.
Qua quá trình làm việc nhóm và làm sản phẩm LED trái tim RGB, chúng em
đã hiểu hơn về các bước, quy trình thiết kế kỹ thuật một sản phẩm. Chúng em đã tạo
ra sản phẩm LED trái tim tuy chưa hoàn chỉnh về nhiều mặt, không tránh khỏi sai sót
nhưng đó là những kinh nghiệm quy báu cho chúng em cho chúng em học tập sau
này như được rèn luyện khả năng hàn mạch và lắp linh kiện, khả năng phán đoán tìm
kiếm những lỗi sai đơn giản qua đó đưa ra được những những cách giải quyết phù
hợp cho từng vấn đề vướng mắc qua đó hiểu biết rõ hơn về ngành nghề mình theo
đuổi.
Để hoàn thiện sản phẩm đầu tay này, nhóm chúng em cảm ơn thầy Phạm Ngọc
Nam, các bạn cùng lớp và các anh chị khóa trên đã giúp đỡ nhóm trong quá trình làm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Nhóm đã tham khảo đề tài ở các website:
[1] http://www.instructables.com
[2] http://sites.google.com/site/blogdientu43/
[3] http://www.alldatasheet.com/
[4] http://mualinhkien.vn
.

33. 33