Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong đời sống xã hội và hoạt động kinh tế, nhu cầu truyền tải thông tin, quảng cáo sản phẩm và hiển thị thông báo trực quan tại các địa điểm công cộng như trung tâm thành phố, ngân hàng, sân bay, trung tâm chứng khoán ngày càng tăng. Tại thời điểm thực hiện đề tài (năm 2002–2003), các hình thức bảng hiệu quảng cáo tại Việt Nam chủ yếu là hộp đèn chữ nổi hoặc áp phích tĩnh, cồng kềnh và thiếu tính linh hoạt khi cần cập nhật thông tin thường xuyên (chẳng hạn như biến động lãi suất ngân hàng, chỉ số chứng khoán theo ngày).

Để giải quyết nhu cầu thay đổi nội dung hiển thị linh động, các tác giả đã phân tích và so sánh 4 phương án kỹ thuật:

Phương án kỹ thuật Ưu điểm Nhược điểm / Hạn chế
1. Dùng linh kiện rời Không cần lập trình vi điều khiển. Mạch cực kỳ phức tạp, nhiều linh kiện, khó kiểm soát sự cố, phần cứng cố định, chi phí cao.
2. Dùng EPROM Lưu trữ được nội dung cố định. Thiếu linh hoạt; mỗi lần đổi nội dung phải xóa và nạp lại EPROM; cần dung lượng bộ nhớ lớn.
3. Dùng vi điều khiển độc lập (kèm bàn phím) Khá linh động, phần cứng gọn hơn EPROM. Nhập liệu bằng bàn phím ma trận không trực quan, giới hạn khả năng biên tập nội dung phức tạp.
4. Dùng vi điều khiển kết nối máy tính (Được chọn) Giao diện trực quan, phần mềm mềm dẻo; cấu hình màu và ký tự nhanh; máy tính có thể ngắt kết nối sau khi truyền xong dữ liệu. Phụ thuộc máy tính khi cần nạp nội dung mới.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Tính toán, thiết kế và thi công bo mạch hiển thị gồm 8 LED ma trận (hiển thị dòng chữ dịch chuyển).
  2. Tính toán, thiết kế và thi công bo mạch giao tiếp trung gian với máy tính qua cổng nối tiếp (COM / RS-232).
  3. Xây dựng phần mềm giao diện trên máy tính bằng Visual Basic 6.0 để nhập và truyền dữ liệu điều khiển xuống phần cứng.
  4. Lập trình chương trình điều khiển cho vi điều khiển họ MCS-51 (AT89C51) để nhận, giải mã và quét hiển thị chuỗi ký tự.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống quang báo điện tử LED ma trận điều khiển bằng vi điều khiển AT89C51 và truyền thông nối tiếp RS-232 với máy tính.
  • Phạm vi chức năng: Hệ thống truyền và hiển thị chuỗi ký tự ASCII (tối đa 64 đến 70 ký tự cho mỗi lần nạp bao gồm cả khoảng trắng), thực hiện quét hiển thị và dịch chuyển ký tự liên tục trên 8 khối LED ma trận. Sau khi nạp dữ liệu vào bộ nhớ RAM ngoại của mạch, máy tính có thể ngắt kết nối hoặc tắt nguồn mà bảng LED vẫn hoạt động độc lập.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình kỹ thuật

Nghiên cứu dựa trên các nền tảng lý thuyết kỹ thuật điện tử, vi xử lý và truyền thông máy tính:

  • Cấu trúc vi điều khiển họ MCS-51 (AT89C51): Tổ chức bộ nhớ (RAM nội 128 byte, ROM Flash 4 KB, không gian bộ nhớ ngoại 64 KB cho mã và dữ liệu), các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: ACC, B, PSW, SP, DPTR, PCON, TCON, TMOD, SCON, SBUF, IE, IP), cơ chế định thời (Timer 0, Timer 1) và hệ thống ngắt truyền thông nối tiếp.
  • Lý thuyết truyền dữ liệu số: Các phương thức truyền song song (Parallel) và nối tiếp (Serial); chế độ truyền đồng bộ (Synchronous) và bất đồng bộ (Asynchronous) với khung truyền gồm Start bit (logic 0), 5–8 bit dữ liệu, Parity bit (chẵn/lẻ) và Stop bit (logic 1).
  • Chuẩn giao tiếp nối tiếp công nghiệp EIA: Khảo sát đặc tính kỹ thuật của các chuẩn giao tiếp truyền thông nối tiếp:
Chuẩn Chiều dài cáp tối đa Tốc độ truyền tối đa Chế độ truyền Số đầu phát/thu Điện áp logic Dạng tín hiệu
RS-232 15 m (50 feet) 20 Kbps Không cân bằng (Single-ended) 1 phát / 1 thu -12V đến +12V Không đảo / Đảo mức
RS-422 1,2 km (4000 feet) 10 Mbps (ở 12 m) Cân bằng vi sai (Differential) 1 phát / 10 thu 2V đến 6V Cặp dây xoắn vi sai
RS-423A 1,2 km 100 Kbps (ở 9 m) Không cân bằng 1 phát / 10 thu 3,6V đến 6V Đơn dây so với mass
RS-485 1,2 km 10 Mbps (ở 12 m) Cân bằng vi sai (Half-duplex / Full-duplex) 32 phát / 32 thu 1,5V đến 6V Đa điểm (Multi-drop)
  • Kỹ thuật mở rộng và ghép nối bộ nhớ: Sử dụng IC chốt địa chỉ byte thấp, IC giải mã địa chỉ đường truyền và mạch logic tích hợp tín hiệu $\overline{\text{PSEN}}$ và $\overline{\text{RD}}$ để mở rộng không gian RAM ngoại (SRAM 6264).
  • Kỹ thuật quét hiển thị ma trận LED: Điều khiển quét theo hàng/cột ở tần số thích hợp để mắt người không nhận thấy độ nhấp nháy (dựa trên hiện tượng lưu ảnh của mắt).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp: So sánh các giải pháp truyền thông máy tính (Slot Card ISA, cổng song song LPT dùng IC 8255, cổng nối tiếp COM qua IC MAX232).
  • Phương pháp thiết kế và chế tạo phần cứng: Tính toán sơ đồ nguyên lý, thiết kế mạch in (PCB) 2 lớp cho bo mạch hiển thị 8 LED ma trận và bo mạch vi điều khiển/giao tiếp máy tính; hàn lắp và kiểm tra hoạt động của linh kiện.
  • Phương pháp phát triển phần mềm nhúng và ứng dụng: Xây dựng lưu đồ giải thuật cho vi điều khiển bằng tập lệnh hợp ngữ MCS-51; lập trình giao diện người dùng (GUI) và điều khiển cổng COM trên nền tảng Visual Basic 6.0 sử dụng thành phần MSComm và thư viện liên kết động (Portlib.DLL).

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Kiến trúc phần cứng

Hệ thống phần cứng được phân chia thành các khối chức năng chính:

  1. Khối xử lý trung tâm: Sử dụng vi điều khiển AT89C51 làm việc với bộ dao động thạch anh tần số 12 MHz, mạch Reset tự động khi cấp nguồn hoặc Reset thủ công bằng nút nhấn.
  2. Khối giao tiếp máy tính (RS-232): Kết nối cổng COM (DB9/DB25) của máy tính qua IC chuyển đổi mức điện áp MAX232. IC này có nhiệm vụ biến đổi mức điện áp chuẩn RS-232 ($\pm 12\text{V}$) sang mức logic TTL ($0-5\text{V}$) tương thích với chân RXD (P3.0) và TXD (P3.1) của AT89C51 và ngược lại.
  3. Khối giải mã và chốt địa chỉ:
    • IC chốt 74LS573 (hoặc 74HC373): Nhận tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable) từ chân 30 của 8951 để tách bus địa chỉ byte thấp (A0–A7) ra khỏi bus dữ liệu đa hợp (D0–D7) tại Port 0.
    • IC giải mã 74LS138: Giải mã 3 đường địa chỉ sang 8 đường tín hiệu điều khiển tích cực mức thấp ($\text{Y}_0 - \text{Y}_7$) để chọn các khối hiển thị và thiết bị ngoại vi.
  4. Khối bộ nhớ ngoài: SRAM 6264 dung lượng 8 KB (nguồn nuôi +5V, các đường dữ liệu D0–D7 nối Port 0, các đường địa chỉ A0–A12). Mạch sử dụng cổng logic kết hợp chân $\overline{\text{PSEN}}$ và $\overline{\text{RD}}$ vào chân $\overline{\text{OE}}$ của RAM để biến RAM 6264 thành không gian lưu trữ dữ liệu hiển thị và font chữ ma trận.
  5. Khối hiển thị ma trận: Gồm 8 module LED ma trận, kết hợp mạch lái đệm dòng cho các hàng và cột để thực hiện phương pháp quét hiển thị liên tục.
  6. Khối nguồn: Cung cấp điện áp một chiều ổn định +5V DC cho toàn bộ vi điều khiển, các vi mạch số và giàn LED ma trận.

Thiết kế phần mềm và truyền thông

  • Phần mềm điều khiển trên máy tính (Visual Basic 6.0):
    • Sử dụng điều khiển MSComm (MSCOMM32.OCX) với các thuộc tính: CommPort = 1, Settings = "9600,N,8,1" (tốc độ baud 9600 bps, không kiểm tra chẵn lẻ, 8 bit dữ liệu, 1 bit dừng), InputLen = 0, PortOpen = True.
    • Khai báo và sử dụng hàm xuất nhập phần cứng qua thư viện liên kết động:
      • Public Declare Sub OutPort Lib "Portlib.DLL" (ByVal Adr As Long, ByVal Data As Long)
      • Public Declare Function InPort Lib "Portlib.DLL" (ByVal Adr As Long) As Byte
    • Giao diện gồm hộp nhập văn bản (TextBox), các nút lệnh gửi dữ liệu (OK), điều khiển hiệu ứng và chế độ màu.
  • Chương trình nhúng trên vi điều khiển AT89C51:
    • Khởi tạo cổng nối tiếp ở Mode 1 (UART 8-bit thay đổi tốc độ baud qua Timer 1).
    • Sử dụng cơ chế ngắt nối tiếp (ngắt ngực RI khi thanh ghi SBUF nhận đủ 1 byte dữ liệu từ máy tính).
    • Thuật toán dò mã ký tự (Font lookup): Chuyển đổi mã ký tự ASCII nhận được thành ma trận điểm ảnh tương ứng trong bảng mã, lưu mảng điểm ảnh vào RAM ngoại 6264.
    • Vòng lặp quét LED và dịch bit: Thực hiện quét từng cột/hàng của 8 LED ma trận với khoảng thời gian trễ (delay) được căn chỉnh để tạo hiệu ứng chữ chạy mượt mà trên bảng đèn.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Tóm tắt lý thuyết

Chương 1: Giới thiệu các phương pháp giao tiếp máy tính

Trình bày tổng quan 3 phương thức giao tiếp cơ bản giữa máy vi tính và thiết bị ngoại vi:

  • Giao tiếp bằng Slot-Card: Sử dụng khe cắm mở rộng chuẩn ISA (8-bit, 62 đường tín hiệu gồm 20 đường địa chỉ, 8 đường dữ liệu và các đường điều khiển RESET, IOR, IOW, AEN, CLK). Tốc độ truyền nhanh nhưng bất tiện vì phải mở vỏ máy tính.
  • Giao tiếp bằng cổng song song (LPT / Máy in): Sử dụng cổng DB25 chân, truyền dữ liệu 8-bit song song. Để kết nối với kit 8051 cần thông qua IC giao tiếp ngoại vi khả trình 8255 hoạt động ở Mode 1 (Port A nhập, Port B xuất), sử dụng các tín hiệu bắt tay $\overline{\text{STROBE}}$, ACK và ngắt INT1.
  • Giao tiếp bằng cổng nối tiếp (COM): Phân tích các chân của cổng DB9 và DB25 (TxD, RxD, RTS, CTS, DSR, DTR, DCD, RI). Khái quát phương thức truyền số liệu số, mã ASCII, truyền song công/bán song công/đơn công, truyền bất đồng bộ (khung ký tự có bit Start và Stop, tốc độ 75–1200 bps hoặc cao hơn) và truyền đồng bộ (dùng xung clock chung, giao thức BISYNC, SDLC).

Chương 2: Truyền thông nối tiếp

  • Giới thiệu các chuẩn truyền thông do EIA ban hành: RS-232C, RS-422, RS-423A, RS-485, RS-449.
  • Phân tích chi tiết mức điện áp đảo của RS-232 (mức logic 1: -3V đến -12V; mức logic 0: +3V đến +12V; trạng thái rỗi: -12V).
  • Trình bày cấu trúc các thanh ghi bên trong bộ điều khiển truyền thông nối tiếp không đồng bộ UART 8250 của máy tính: thanh ghi đệm phát THR, thanh ghi đệm nhận RDR, thanh ghi chia tốc độ Baud (BRDL, BRDH), thanh ghi cho phép ngắt IER, thanh ghi nhận dạng ngắt IID, thanh ghi điều khiển đường truyền LCR, thanh ghi điều khiển modem MCR, thanh ghi trạng thái đường dây LSR và thanh ghi trạng thái modem MSR.

Phần 2: Giới thiệu linh kiện

Chương 1: Giới thiệu vi điều khiển AT89C51

  • Khảo sát cấu trúc phần cứng của họ vi điều khiển MCS-51 do Intel/Atmel phát triển.
  • Mô tả chức năng 40 chân của IC 8951, trong đó có 24 chân đa chức năng: Port 0 (P0.0–P0.7, bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp AD0–AD7), Port 1 (P1.0–P1.7, I/O chuẩn), Port 2 (P2.0–P2.7, byte cao của bus địa chỉ A8–A15), Port 3 (P3.0–P3.7, gồm RXD, TXD, $\overline{\text{INT0}}$, $\overline{\text{INT1}}$, T0, T1, $\overline{\text{WR}}$, $\overline{\text{RD}}$).
  • Các chân điều khiển: $\overline{\text{PSEN}}$ (cho phép đọc ROM ngoài), ALE (chốt địa chỉ), $\overline{\text{EA}}$ (truy xuất bộ nhớ ngoài), RST (Reset hệ thống).
  • Bản đồ bộ nhớ: RAM nội 128 byte (00H–7FH) gồm 4 bank thanh ghi (R0–R7), vùng nhớ định vị từng bit (20H–2FH gồm 128 bit) và vùng RAM đa dụng (30H–7FH); không gian SFR từ 80H đến FFH.
  • Hoạt động của Timer/Counter 16-bit và chế độ truyền thông nối tiếp trên Port nối tiếp (SCON, SBUF).

Chương 2: Giới thiệu IC MAX-232

  • Giới thiệu vi mạch chuyển đổi mức logic MAX232 của hãng Maxim dùng nguồn đơn +5V tích hợp bơm điện áp (charge pump) bên trong kèm các tụ điện ngoài $1,\mu\text{F} - 10,\mu\text{F}$ để tạo mức $\pm 10\text{V}$ cho RS-232.
  • Sơ đồ ghép nối 2 kênh phát (TTL sang RS-232) và 2 kênh thu (RS-232 sang TTL) giữa cổng COM máy tính và chân P3.0, P3.1 của vi điều khiển.

Chương 3: Giới thiệu IC chốt 74LS573

  • Cấu trúc IC chốt 8-bit trong suốt (Octal D-type Transparent Latch) với 20 chân.
  • Nguyên lý hoạt động thông qua chân cho phép chốt LE (Latch Enable) và chân điều khiển xuất ba trạng thái $\overline{\text{OE}}$ (Output Enable). Bảng trạng thái hoạt động khi $\overline{\text{OE}} = 0$ và $\overline{\text{OE}} = 1$.

Chương 4: Giới thiệu IC giải mã địa chỉ 74138

  • IC giải mã 3 đường sang 8 đường (3-to-8 Decoder/Demultiplexer) tích cực mức thấp.
  • Mô tả cấu hình các ngõ vào cho phép ($G_1$ tích cực mức cao, $\overline{G}{2A}$ và $\overline{G}{2B}$ tích cực mức thấp) và 8 ngõ ra $\overline{\text{Y}}_0 - \overline{\text{Y}}_7$.

Chương 5: Giới thiệu RAM 6264

  • Cấu tạo và nguyên lý của bộ nhớ RAM tĩnh (SRAM) 8 KB (8192 $\times$ 8 bit), tốc độ truy xuất cao, không cần chu kỳ làm tươi như DRAM.
  • Sơ đồ chân, các chế độ hoạt động (Read, Write, Standby/Not Select, Output Disable) theo trạng thái của các chân $\overline{\text{CS}}_1$, $\text{CS}_2$, $\overline{\text{WE}}$, $\overline{\text{OE}}$.
  • Giải pháp thiết kế ghép nối chồng lấn không gian nhớ mã lệnh và dữ liệu thông qua mạch cổng logic.

Phần 3: Ứng dụng Visual Basic và Thiết kế thi công hệ thống

Chương 1: Giới thiệu Visual Basic và truyền thông cổng COM

  • Khái quát về ngôn ngữ lập trình Microsoft Visual Basic 6.0, tính năng thiết kế giao diện trực quan (GUI) điều khiển theo sự kiện.
  • Cơ chế sử dụng thư viện liên kết động (DLL: KERNEL32.DLL, USER32.DLL, GDI32.DLL và thư viện tự tạo Portlib.DLL).
  • Cấu hình và lập trình đối tượng MSComm để truyền chuỗi ký tự qua cổng nối tiếp theo chuẩn RS-232.

Chương 2: Thiết kế phần cứng và chương trình điều khiển

  • Xây dựng sơ đồ khối tổng quát và sơ đồ nguyên lý chi tiết của mạch giao tiếp máy tính, mạch hiển thị 8 LED ma trận và mạch nguồn.
  • Bản vẽ thiết kế mạch in lớp trên (Top layer) và lớp dưới (Bottom layer).
  • Lưu đồ giải thuật chương trình vi điều khiển:
    1. Lưu đồ chương trình con nhận dữ liệu: Chờ ngắt UART, đọc ký tự từ SBUF, lưu vào bộ đệm.
    2. Lưu đồ dò mã ký tự: Tra cứu bảng mã ma trận điểm cho từng ký tự ASCII.
    3. Lưu đồ chuyển sang RAM ngoại: Ghi dữ liệu ma trận vào SRAM 6264 qua lệnh MOVX.
    4. Lưu đồ quét và xử lý hiển thị: Quét luân phiên 8 LED ma trận kết hợp giải thuật dịch cột để tạo hiệu ứng chữ chạy mềm mại.
  • Thiết kế giao diện Visual Basic và hướng dẫn vận hành hệ thống từ máy tính.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  1. Hoàn thiện phần cứng:
    • Thi công thành công bo mạch vi điều khiển AT89C51 kết nối bộ nhớ mở rộng SRAM 6264, IC chốt 74LS573 và giải mã 74138.
    • Chế tạo bo mạch hiển thị gồm giàn 8 module LED ma trận, đáp ứng tốt khả năng hiển thị đồng thời các ký tự chữ cái và chữ số.
    • Thi công khối giao tiếp cổng nối tiếp COM máy tính thông qua vi mạch MAX232 hoạt động ổn định ở khoảng cách kết nối thông thường.
  2. Hoàn thiện phần mềm:
    • Xây dựng phần mềm Visual Basic 6.0 với giao diện người dùng đơn giản: cho phép nhập chuỗi ký tự vào hộp văn bản, nhấn nút gửi để truyền xuống bảng quang báo.
    • Thiết lập giao thức truyền thông nối tiếp bất đồng bộ qua MSComm với thông số 9600,N,8,1.
    • Viết và nạp thành công chương trình nhúng trên AT89C51, thực hiện chính xác các chức năng: bắt ngắt nhận dữ liệu, giải mã bảng ký tự, ghi dữ liệu vào SRAM 6264 và quét hiển thị dòng chữ chạy qua lại liên tục.
  3. Tính độc lập của hệ thống: Sau khi truyền xong chuỗi văn bản (tối đa 64 ký tự), người dùng có thể rút cáp nối RS-232 hoặc tắt máy tính mà mạch quang báo vẫn duy trì việc quét hiển thị nội dung đã lưu trữ trong RAM.

Đóng góp của đề tài

  • Cung cấp một giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh, chi phí thấp cho hệ thống hiển thị thông tin công cộng sử dụng vi điều khiển kết hợp máy tính, thay thế cho các bảng quảng cáo tĩnh truyền thống.
  • Đưa ra sơ đồ thiết kế chi tiết từ nguyên lý, mạch in đến mã nguồn nhúng và phần mềm máy tính, phục vụ làm tài liệu học tập và tham khảo thực hành cho sinh viên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được tác giả chỉ ra trong văn bản

  1. Độ dài chuỗi ký tự bị giới hạn: Mỗi lần truyền chỉ gửi được tối đa 64 ký tự (tính cả khoảng trắng) xuống bộ nhớ hiển thị của quang báo.
  2. Bộ ký tự chưa toàn diện: Mới chỉ lập trình và hiển thị các ký tự chữ cái cơ bản trong bảng chữ cái (A, B, C, D, E...) và chữ số, chưa hỗ trợ đầy đủ các ký tự đặc biệt hoặc chữ tiếng Việt có dấu phức tạp.
  3. Phụ thuộc vào máy tính khi nhập liệu: Trên bo mạch phần cứng chưa tích hợp bàn phím nhập liệu tại chỗ; khi cần thay đổi nội dung bắt buộc phải kết nối với máy tính có cài đặt phần mềm điều khiển.

Hướng phát triển và mở rộng

  • Thiết kế tích hợp thêm bàn phím ma trận cục bộ ngay trên mạch phần cứng để người dùng có thể đổi nội dung hiển thị trực tiếp mà không cần máy tính.
  • Nâng cấp dung lượng bộ nhớ và thuật toán phần mềm để hỗ trợ độ dài chuỗi ký tự không giới hạn, hỗ trợ font chữ tiếng Việt và các biểu tượng đồ họa tùy biến.
  • Mở rộng kích thước bảng hiển thị (tăng số lượng LED ma trận) và nâng cấp mạch điều khiển hiển thị đa màu sắc linh hoạt hơn từ phần mềm máy tính.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Máy tính và Cơ điện tử: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp ghép nối vi điều khiển 8-bit (MCS-51) với các vi mạch số bổ trợ (74LS573, 74138, SRAM 6264, MAX232).
  • Người nghiên cứu và thực hành giao tiếp máy tính: Phần trình bày lý thuyết về các chuẩn truyền thông công nghiệp (RS-232, RS-422, RS-485) cùng kỹ thuật lập trình cổng nối tiếp trên Visual Basic qua điều khiển MSComm và thư viện DLL là tài liệu tham khảo hữu ích cho các dự án thu thập dữ liệu và điều khiển thiết bị ngoại vi qua PC.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Sơ đồ nguyên lý mạch giải đa hợp địa chỉ/dữ liệu cho AT89C51, kỹ thuật ánh xạ bộ nhớ ngoài và lưu đồ thuật toán quét LED ma trận dịch chữ kết hợp ngắt truyền thông nối tiếp.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống quang báo trong đề tài sử dụng vi điều khiển và các vi mạch chính nào?
Hệ thống sử dụng vi điều khiển AT89C51 (họ MCS-51, tần số thạch anh 12 MHz), IC chuyển đổi mức điện áp MAX232, IC chốt địa chỉ 74LS573, IC giải mã 3 sang 8 đường 74138, bộ nhớ tĩnh SRAM 6264 (8 KB) và 8 khối LED ma trận hiển thị.

2. Giao thức và thông số truyền thông giữa máy tính và bảng quang báo được cấu hình như thế nào?
Hệ thống giao tiếp qua cổng nối tiếp COM (chuẩn RS-232) thông qua thành phần MSComm trong Visual Basic 6.0 với chuỗi tham số 9600,N,8,1 (tốc độ truyền 9600 baud, không dùng bit kiểm tra chẵn lẻ parity, độ dài 8 bit dữ liệu, 1 bit dừng).

3. Bảng quang báo có tiếp tục hoạt động khi ngắt kết nối với máy tính không?
Có. Dữ liệu ký tự từ máy tính sau khi truyền qua cổng COM sẽ được vi điều khiển giải mã và ghi vào bộ nhớ SRAM 6264 gắn ngoài. Sau khi nạp xong, người dùng có thể rút dây cáp truyền thông hoặc tắt máy vi tính, vi điều khiển vẫn tiếp tục đọc dữ liệu từ SRAM và quét hiển thị bình thường.

4. Giới hạn số lượng ký tự cho mỗi lần truyền của mạch là bao nhiêu?
Theo công bố của tác giả trong phần giới hạn đề tài, mỗi lần truyền hệ thống nhận tối đa 64 ký tự (tính cả khoảng trắng) thuộc bảng chữ cái cơ bản và quét dòng chữ này chạy qua lại trên 8 LED ma trận.

5. Vì sao hệ thống cần sử dụng IC MAX232 giữa máy tính và vi điều khiển AT89C51?
Vì cổng COM của máy tính hoạt động theo chuẩn RS-232 với mức điện áp từ $-12\text{V}$ đến $+12\text{V}$, không tương thích với mức điện áp logic TTL ($0\text{V} - 5\text{V}$) của vi điều khiển AT89C51. IC MAX232 đóng vai trò đệm và chuyển đổi qua lại giữa hai mức điện áp này để đảm bảo an toàn và tính toàn vẹn tín hiệu.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Võ Đình Quý và Dương Ngọc Lượm (năm 2003) tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã giải quyết trọn vẹn bài toán thiết kế và thi công hệ thống bảng quang báo điện tử 8 LED ma trận giao tiếp máy tính. Đề tài kết hợp thành công giữa thiết kế phần cứng vi điều khiển AT89C51, mở rộng bộ nhớ SRAM 6264, ghép nối truyền thông nối tiếp RS-232 qua IC MAX232 và xây dựng phần mềm giao diện trực quan bằng Visual Basic 6.0. Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, cho phép cập nhật nội dung từ máy tính linh hoạt và duy trì khả năng hiển thị độc lập sau khi nạp dữ liệu.