yuruyen-isikli-yazi-panosu

Transkript

T.C
NİĞDE ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK –MİMARLIK FAKÜLTESİ
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
YÜRÜYEN IŞIKLI YAZI PANOSU TASARIMI VE
GERÇEKLEŞTİRİLMESİ
(BİTİRME ÖDEVİ)
HAZIRLAYAN
FERHAT BEKTAŞER
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Danışman
Yrd. Doç. Dr. Murat UZAM
NİĞDE-2001
Ferhat BEKTAŞER, Bitirme Ödevi, Niğde Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık
Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, 2001-2002 Eğitim- Öğretim Yılı
T.C
NİĞDE ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK –MİMARLIK FAKÜLTESİ
ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
BİTİRME ÖDEVİ DERSİ SINAV TUTANAĞI
ÖĞRENCİNİN
Adı ve Soyadı
:
FERHAT BEKTAŞER
Sınıf ve Numarası
:
E.E.M.
Bitirme Ödevinin Adı
:
YÜRÜYEN IŞIKLI YAZI PANOSU
1970605013
TASARIMI ve GERÇEKLEŞTİRİLMESİ
Bitirme Ödevini Yürüten
Öğretim Elemanının Adı Soyadı : Yrd. Doç. Dr. Murat UZAM
BİTİRME ÖDEVİ SINAVI JÜRİSİ
Başkan :...........................................................................................
Üye
:...........................................................................................
Üye
:...........................................................................................
Üye
:...........................................................................................
Bu çalışma
...../...../....... tarihinde yapılan sınav sonucunda jürimiz tarafından
oy birliği/çokluğu ile başarılı / başarısız bulunmuştur.
2
ÖZET
YÜRİYEN IŞIKLI YAZI PANOSU TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ
BEKTAŞER, Ferhat
Niğde Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Danışman: Yrd. Doç. Dr. Murat UZAM
Bu çalışma, Niğde Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Elektrik Elektronik
Mühendisliği Bölümü’nde bitirme ödevi olarak yapılmıştır.
Bu bitirme ödevi ile incelenen, günümüzde her alanda yapılan reklamın, göze hitap ettiği
için en dikkat çeken yöntemi olan, elektronik reklam panosu konusudur. Buna dayanarak
tasarlanan kayan yazı reklam panosu ile, piyasadakilere göre daha basit ve ucuz bir pano
yapılmıştır. Bu panoda kaydırılacak yazı bir hafıza elemanına yüklenir. Hafıza elemanı
olarak EPROM kullanılmıştır. Bu sayede çeşitli hafıza programları ile EPROM’a bilgi
yazabilir ya da eski bilgiyi silip yeni bir bilgi yükleyebiliriz.
3
TEŞEKKÜR
Bu çalışmamda, bana her konuda yardımcı olan danışman hocam Yrd. Doç. Dr. Murat
Uzam’ a ve bugüne kadar eğitimim de emeği geçen tüm hocalarıma teşekkürü borç bilirim.
Ferhat BEKTAŞER
4
İÇİNDEKİLER
ÖZET.................................................................................................................................iii
TEŞEKKÜR......................................................................................................................iv
İÇİNDEKİLER...................................................................................................................v
ŞEKİLLER DİZİNİ...........................................................................................................vii
BÖLÜM-I...........................................................................................................................1
IC YARIİLETKEN HAFIZALAR...............................................................................1
1.1.GİRİŞ................................................................................................................1
1.2.RASTGELE ERİŞİMLİ HAFIZALAR (RAM)...............................................2
1.3.BİPOLAR RAM HAFIZA...............................................................................3
1.4.STATİK MOS RAM HAFIZA........................................................................3
1.5.DİNAMİK RASTGELE ERİŞİMLİ HAFIZA.................................................3
1.6.YALNIZ OKUYABİLEN HAFIZA (ROM)....................................................3
1.7.SİLİNEBİLİR HAFIZALAR (EPROM’LAR).................................................4
BÖLÜM-II..........................................................................................................................6
TASARIM...................................................................................................................6
2.1.GİRİŞ................................................................................................................6
2.2.DİSPLAY KATI...............................................................................................7
2.3.TARAMA KATI..............................................................................................8
2.4.SAYICI KATI..................................................................................................8
2.5.EPROM KATI..................................................................................................9
2.6.OSİLATÖR KATI..........................................................................................11
BÖLÜM-III......................................................................................................................12
DEVRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ.........................................................................12
3.1.DEVRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ..............................................................12
3.2.NOKTA MATRİSİ.........................................................................................12
3.3.EPROMUN PROGRAMLANMASI..............................................................14
3.4.LAMBALI IŞIKLI PANOLARDA KARAKTER KAYDIRMA..................16
5
BÖLÜM-IV......................................................................................................................20
SONUÇ.....................................................................................................................20
KAYNAKLAR.................................................................................................................21
EKLER.............................................................................................................................22
6
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil-1.1:Basit Olarak Bir ROM’un Blok Diyagramı
Şekil-2.1:Reklam Panosu Blok Diyagramı
Şekil-2.2:5x7 Dot Matris Display Yapısı (Display Katı)
Şekil-2.3:Tarama Katı
Şekil-2.4:Sayıcı Katı
Şekil-2.5:Kayan Yazı Devresi
Şekil-2.6:Osilatör Katı
Şekil-3.2.1:5x7 Nokta Matrisine Göre F Harfi
Şekil-3.2.2:Bir Karakter Generatörünün Basit Blok Diyagramı
Şekil-3.4.1:LED’lerle Düzenlenmiş Işıklı Pano
Şekil-3.4.2:Kayan Yazı Devresinin Basit Blok Diyagramı
Şekil-3.4.3:Yürüyen Yazı
7
BÖLÜM-I
GİRİŞ
1.1. IC Yarıiletken Hafızalar
Çoğu dijital sistemler ya geçici ya da devamlı olmak üzere bilgi depolaması yapan hafıza
ünitelerini içerirler. Şerit göbekler, disk ve manyetik bantlar gibi manyetik elemanlar
sürekli depolama özelliğine sahiptirler. Bu elemanlara kaydedilen bilgiler, elektrik enerjisi
kesilse bile daha önce depolanan bilgileri korurlar. Buna karşılık, sürekli gelişen entegre
teknikleri ile kapasiteleri artan ve özellikle kısa süre depolamaları için üstünlük sağlayan
hafıza teknolojisi oluşmuştur.
Bilgisayarın ve kontrol sistemlerinin temelini oluşturan bu yarı iletken hafızalarının diğer
önemli özellikleri ise, boyutları küçük, ucuz ve çalışma hızlarının yüksek olmasıdır.
Böylece geniş kapsamlı bilgisayarlı cihazların her yere girmesi kolaylaşmıştır.
Bir hafıza, hafıza hücreleri matrisi, adres seçimi ve kontrol gibi fonksiyonları sağlayan bir
dijital devreden ibarettir. Her hücre yalnız bir tek adresle tanımlanır ve matriste özel bir
yere sahiptir. Yarı iletken hafızalar aşağıdaki tiplerde olabilir.
•
RAM(Random-Acces Memory)= Rasgele Erişimli Hafıza.
•
ROM (Read-Only Memory)= Yalnız Okunabilen Hafıza.
•
PROM(Programmable Read-Only Memory)= Programlanabilir yalnız okunabilen
hafıza.
•
RMM(Read-Mostly Memory)= Çoğunlukla oku hafıza.
Standart yarıiletken hafıza boyutları, 1K, 4K, 16K, 32K ve 64K gibidir. Hafızalardan,
istenen herhangi bir hafıza kapasitesini elde etmek için X1, X2 ve X8’lik gibi sıralarda
irtibat’lama yapılır. Örneğin 1 Kx1 (1 bitlik 1K hafıza), 16Kx4 (4 bitlik 16 K hafıza) gibi.
8
1.2.Rast Gele Erişimli Hafızalar (RAM)
RAM hafızaları iki şekilde çalışır. Bilgi, hücrelere ya statik ya da dinamik olarak
depolanır. Flip-flop içine yazılan bilgi, enerjinin var olduğu sürece saklı kalır. Dinamik bir
RAM hafızada ise her bitin depolanması, bir kondansatörün şarjı ve bazı başka faktörler
yardımıyla gerçekleşir. Ancak bir zaman sonra kondansatör deşarj olacağından bilgiyi
yeniden yazmak veya depolanan bilginin devamlı ve periyodik olarak tazelenmesi gerekir.
Dinamik hafıza statik hafızaya oranla daha hızlıdır ve büyük paketleme yoğunluğuna izin
verir.
RAM hafızaları genellikle, I²R (İntegrated injection logic), N tipi veya P tipi MOSFET
veya bipolar devreleri şeklinde imal edilirler. Bipolar’da hafıza bilgisine erişme zamanı 20
nsn’dir. MOS tipi hafızalarda bu zaman 200 nsn’dir. I²L devresi ise hemen hemen bipolar
devresi kadar hızlı çalışır. I²L ve MOS devrelerinde her bit için mikrowatt mertebesinde bir
güç kullanılırken bipolar’da her bit için miliwatt mertebesindedir yani daha fazla güç
kullanılır. Buna göre, bipolar hafızaları özel uygulamalarda kullanılır. Büyük kapasiteli ana
hafızalar ise MOS hafıza devreleri ile gerçekleştirilir.
Bir yarıiletken (IC) hafıza ünitesindeki bilgi bitleri, ya tek bitler ya da bitler grubu
(kelimeler) olarak organize edilir. Buna örnek olarak 1024x1 (1 bitlik 1024 kelimelik)
organizasyonu ile 1024 bitin depolanmasını sağlayan MOS tipi INTEL 8102 RAM
gösterebiliriz. Burada tek tek depolanmış bulunan 1024 biti seçmek için 10 bitlik adrese
(2¹º=1024) gerek olduğunu unutmamak gerekir.
12 bitlik kelime uzunluğuna 1K’lık bir hafıza elde etmek için, 12 bitlik kelime uzunluğuna
sahip bir göbek hafıza planında olduğu gibi 12 adet 8102 entegresi kullanmak gerekir.
IC hafızaları genellikle 1Kx8, 4Kx8, 1Kx4, 4Kx4 gibi bitler elde edilecek şekilde imal
edilir. Daha geniş bitli veya daha geniş kapasiteli hafıza elde etmek için standart
entegrelerden bir kaçını kendi arasında özel olarak bağlamak gerekir.
Bir hafıza hücresine, X ve Y (dikey veya yatay) seçici hatları kullanarak ulaşılır, fakat tüm
bitlerin seçimini yapabilmek için kod çözücü devrelerine gerek vardır. Ancak, adres bitleri
9
bu seçici hatlar içinde kısmi veya tam bir şekilde kodu çözülerek IC’nin dışındaki kod
çözücü devrelerinin sayısı azaltılabilir.
1.3.Bipolar RAM Hafıza
Bipolar RAM’a örnek olarak 256x1 hafızaya sahip SN74S201 entegresini verebiliriz. Bu
entegrenin erişme zamanı (okuma saykılının zamanı) 40 ns civarındadır. Her bitin güç
harcaması ise, 1,8 mw’tır. Entegre 16 bacaklı olup, okunabilen ve yazılabilen 256 bit TTL
lojiği ile imal edilmiştir. 8 bitlik adres, 28=256 bitten birini seçmek için kullanılır. Data
girişindeki bilgi, enable lojik-0 iken hafıza içine adresle seçilen bölge yazılır. Enable lojik1 olduğu zaman ise bilgi okunur. Bilgi okunurken hafızada hiçbir zaman hasar meydana
gelmez. Yani okunan bilgi hafızadan silinmez.
1.4.Statik MOS RAM Hafızası
Yüksek hızlı rasgele erişimli hafızalar, bipolar IC’lerden oluşur. Ancak daha büyük
kapasiteli hafızalar genellikle MOS tipi transistörle elde edilir ve bu şekilde imal edilmiş
entegreler daha ucuzdur.
Bir statik RAM, depolayacağı bilginin her biti için bir flip-flop matrisi kullanılır.
Kullanılan bu flip-flop’lar, bir hafıza hücresi gibi hareket ederler.
1.5.Dinamik Rasgele Erişimli Hafıza
Hücrelerindeki transistör sayısı azaltılarak dinamik olarak imal edilen hafızalar birçok
imkan sağlar. Yani hücre yapısındaki eleman sayısının azaltılmasıyla depolama daha sıkı
bir şekilde yapılır. Örneğin 4K’lık dinamik bir RAM’ın her bit için gerekli güç miktarı 7
µw olmak üzere toplam 30 mw olarak gerçekleştirildiğini düşünürsek üstünlüğünü
anlamak oldukça kolaydır. Böyle bir dinamik RAM’a 8107A entegresini örnek olarak
gösterebiliriz.
10
1.6.Yalnız Okuyabilen Hafızalar (ROM)
Yalnız okuyabilen hafızaların (ROM-Read Only Memories) içlerine bilgiler, imalatçı
firmalar tarafından ve ROM entegrenin imalatı esnasında yazılır. Bu tip hafızalar,
bilgisayarların bir bölümünü oluştururlar. Bir devrenin çalışması esnasında elde edilen
bilgiler bu tip hafıza içine yazılamaz. Ancak ROM’lar, matematiksel tabloların veya
değerlerin (logaritmik-trigonometrik fonksiyonlar gibi), kod çevirme programlarının
depolandığı hafızalardır.
ROM, RAM’a benzer şekilde bir matris düzeninde bilgilerin yazılması ile oluşur. Her
bölge bir tek adrese sahiptir. Bölge adreslendiği zaman o adreste bulunan depolu bilgi
okunur. ROM’lar, giriş adres hat sayısının azalması açısından decoder devrelerini içerirler.
Böylece entegre ayak sayısı en aza indirilmiş olur.
Burada M bitli kod, N bitli bir çıkış koduna çevrilmektedir. Aynı zamanda M giriş kodu bir
decoder ile A kelime hattına açılmakta ve her hat istenilen bir çıkış kelimesine
kodlanmaktadır. ROM’un her adresine tekabül eden bilgi hiçbir zaman kaybolmaz.
Şekil-1.1: Basit olarak bir ROM’un blok diyagramı.
1.7.Silinebilir Hafızalar (EPROM’LAR)
Gerektiğinde üzerine yazılmış bilgiler silinebilen ileri düzeyde yapılmış PROM’lara
EPROM denir. Bu EPROM’larda programlama sırasında bir sigorta attırma yerine, farklı
11
bir mosfet hücresi kullanılır. Programlama, hücrede bir şarj depolar. Ancak yapılan özel bir
düzenleme ile bu şarj sürekli tutulur. Statik depolu hafızaları silmek için entegre üzerinde
bulunan şeffaf pencereden ultraviyole ışınları verilir. Bu anda radyasyon hücrenin
iletkenliğini arttırır. Böylece depolanmış olan şarjın kaçmasına izin verilir. Radyasyon tüm
matris sistemindeki hücreleri uygulandığından matris sistemde depolanmış olan tüm
bilgilerin silinmesine neden olur.
Ultraviyole ışınları elde etmek için bu amaçla imal edilmiş özel tüpler vardır. Pratikte
çalışmalarda böyle bir imkan yoksa silmek istediğimiz EPROM’u bulutsuz bir havada
güneş ışınları altında 20-35 dakika tutulur veya civa buharlı bir lambanın ucunun flemana
zarar vermeden kırılır ve silmek istenilen EPROM bu lambanın altında 10-15 dakika
beklenir. Bu yollara silinmiş bir EPROM tekrar programlanabilir.
MOS matrisi ile oluşmuş bir EPROM’a bilgi kaydedileceği zaman hafızada hücre
transistörünü çalıştırmaya izin veren bir kapı vardır. Her depolama hücre transistörünün
üzerinde bir yüzey kapı kullanılır. Kapı elektriksel olarak izole edilmiştir. Şarjsız bir kapı
hiçbir oluk (D) kaynak (S) kanalı sağlamazken, şarjlı bir kapı geçici bir kanal sağlar.
Programlanabilir ROM’ların bir başka şekli ise elektriksel olarak değiştirilen PROM ve
EPROM’lardır.
12
BÖLÜM-II
TASARIM
2.1.GİRİŞ
Günümüzde bir firma veya kuruluş kendini tanıtabilmek için ilk etapta reklamı
düşünmektedir. Büyük küçük birçok firma veya kuruluş kendi ürettikleri malları
tüketicilere en iyi şekilde tanıtmak isterler. Bundan dolayı reklamı tercih etmektedirler.
Her ne kadar çoğunlukla çeşitli basın kuruluşları kullanılırsa da reklamcılıkta şehrin en
önemli caddelerine yerleştirilen reklam panolarının ve büyük binaların yüzeyleri
boyanarak yapılan reklamlarında önemi çok büyüktür. Bu reklam türleri içinde en etkili ve
akılda en kalıcı olanı görüntülü reklamlardır. Çünkü insan hafızasında en uzun süre kalıcı
olanlar gözler tarafından görülenlerdir.
Bu proje çalışmasında, insanların gözlerine hitap eden ışıkların kullanılması ve hareketli
olması sebebiyle oldukça dikkat çeken bir reklam panosu tasarlanmıştır. Bu pano sadece
reklam amacıyla değil bir duyuru ve olayı geniş kitlelere iletmek için de kullanılabilir.
Devrenin blok diyagramı Şekil-2.1’de gösterilmektedir. Şekil-2.1’de görüldüğü gibi 6 ayrı
bölümden oluşmaktadır. Display olarak 7x80 dot matrisi display kullanılmıştır. Tarama
katında ise 5 adet 4x16 decoder ve bu decoderleri seçmek için de 3x8 decoder
kullanılmıştır.
DOT MATRİS DISPLAY
TARAMA KATI
Besleme
Katı
EPROM
KATI
SAYICI 1
SAYICI 2
Şekil-2.1:Reklam Panosu Blok Diyagramı
13
OSİLATÖR
KATI
2.2.Display Katı
Display katı, 7x80 dot matris displayden meydana gelmektedir. Bu displaylerin
sürülmesinde satırlar için BC237PNP tipi transistörler kullanılmıştır. Satırlardaki
transistörlerin beyzlerine 100 Ω‘luk bir direnç ve sütunlardaki transistörlerin beyzlerine de
2,2 kΩ’luk birer direnç kullanılmıştır.
Şekil-2.2’de dot matris displayin iç yapısı görülmektedir. Display yedi satırlı ve seksen
sütunludur. Displaylerin sekiz satırlı olabilmesine rağmen karakter kodları yedi bitlik
olduğu için sadece yedi satır ve bütün sütunları kullanılmıştır.
Şekil-2.2:5x7 Dot Matris Display Yapısı (Display Katı)
14
2.3.Tarama Katı
Tarama katı displaylerin sütun taramasını gerçekleştirir. 7 giriş 80 çıkışı sağlamak için 5
adet 74LS154 (4x16 decoder) kullanılmıştır. Ayrıca bu 5 adet 74LS154 decoderi seçmek
amacıyla bir adet 74LS138 (3x8 decoder) kullanılmıştır. 74LS154 decoderler aktif iken
Lojik-0 çıkışını, pasif iken de Lojik-1 çıkışını üreten bir entegredir. Bu entegrelerin
çıkışları 2.2 kΩ’luk direnç üzerinden display katının BC327 PNP tipi transistörünün
beyzine girer. Bu transistörler anahtarlama elemanı olarak görev yapar ve bir sütunun aktif
olmasını sağlarlar. Bu katta bulunan decoderlere seçme işi sayıcı 1’den gelen yedi adet
giriş tarafından sağlanmaktadır. İlk dört giriş 74LS154 decodere geriye kalan üç giriş
te 74LS138 decodere girmektedir.
Şekil-2.3:Tarama Katı
2.4.Sayıcı Katı
Sayıcı 1 katı, displaylerin sütunlarının birini seçmek üzere decoderlere giren 7 bitlik bilgiyi
üretmektedir. Bu sayıcı 0-79 arası sayarak istenilen sütunu seçmektedir. Bu sayma işlemini
sağlamak için bir adet 12 bitlik 4040 paralel yüklemeli sayıcı kullanılmıştır. Bu sayıcı,
0’dan 127’e kadar saydıktan sonra 127 olduğu an kendini sıfırlayıp sayıcı iki katında
bulunan sayıcılara paralel yükleme izni vermektedir.
Bu sayıcının yedi adet çıkışının ilk dört tanesi beş adet 74LS154 decoder girişlerine
girmektedir. Bu dört adet çıkış vasıtasıyla hangi sütunun seçileceğine karar verilir. Geriye
kalan üç adet çıkış ise 74LS138 decodere girmektedir.
15
Şekil-2.4:Sayıcı Katı
İkinci sayıcı EPROM içinde bölümlere ayrılmış yüklenmiş bilgileri seçmemize yarar.
4040 paralel yüklemeli sayıcının katalog bilgisi EK-2’dedir.
2.5.EPROM Katı
EPROM katında 27C101K’lık 128 Kb’ lık EPROM kullanılmıştır. EPROM’un sekiz
bitlik çıkışlarından yedi tanesi bilgiyi display’e aktarmak için kullanılmıştır sekizinci bit
ise sayıcı 2’yi reset etmesi için kullanılmıştır.
EPROM girişlerinden düşük değerlikli 7 biti yazının görülmesi için tarayıcı katı ile birlikte
sayıcı 1’e bağlanır. Diğer bitler ise EPROM’u hafıza bölmelerine ayıracak şekilde sayıcı
2’ye bağlanır.
EPROM’un katalog bilgisi EK-3’dedir.
16
17
2.6.Osilatör Katı
Osilatör katı, sayıcı-1 ve sayıcı-2 hangi frekans bölgesinde çalıştırmak istenirse
ayarlanmasını sağlayan bölümdür. Burada iki tane 555 entegre dirençler yardımıyla
sayıcılar için gereken frekansı üretmektedir. Yazının kayma hızını ayarlayan 555
entegresinde ayarlı direnç kullanılmıştır.
Şekil-2.6:Osilatör Katı
18
BÖLÜM-III
DEVRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ
3.1.Devrenin Çalışma Prensibi
Devrede EPROM’daki bilgileri okutmak için 0-79 arası sayan sayıcı (sayıcı-1) göz
yanılmasını sağlamak amacıyla çok yüksek bir frekansta çalıştırılmaktadır. Bu frekans
değerinin yüksek olmasından dolayı displayler sönük bir şekilde yanmaktadır. Bu değer
her sütun için 50 Hz civarında bir frekansla çalışmaktadır ki, bu da göz yanılması için
yeterli bir değer olmaktadır. Sayıcının clock generatörü (CLK) olarak 555 elemanları
kullanılmıştır. Bu elemana bağlanan direnç değerlerini değiştirmek suretiyle ayarını
değiştirmemiz mümkün olmaktadır.
Devre 7x80 dot matris displayin sürülmesi şeklinde tasarlanmıştır. Display katında satırlar
için BC237 NPN tipi transistörler ve sütunlar içinde BC327 PNP tipi transistörler
kullanılmıştır. Kontrol katında kullanılan entegrelerin hemen hepsi TTL entegrelerdir.
Bundan dolayı bu kontrol kartı +5V’luk bir besleme kaynağı tarafından beslenmiştir.
Display katı da yine aynı şekilde +5V’luk bir besleme kaynağından beslenmektedir. Bunun
amacı yalnız bir tane besleme kaynağı kullanmaktır.
3.2.DOT Matrisi
ROM karakter generatörleri ile üretilen bir çok harf matrisi olmasına rağmen genellikle
5x7 ile 7x9 nokta matris formatı kullanılmaktadır. Bugün 64 Amerikan ve Avrupa
karakterlerini verecek şekilde programlanmış ROM’lar üretilmektedir.
Şekil 3.1’de 5x7 nokta matrisine göre F harfi görünmektedir. Burada her nokta
pozisyonunun bir ışık kaynağına veya bir LED’e tekabül ettiğini varsayalım. Bu duruma
göre içi dolu noktalar yanan LED’leri, boş noktalar ise sönük LED’leri göstermektedir.
Sönük LED’ler ROM’un 5x7=35 bitlik çıkış kelimesinin lojik-0’larına, yanan LED’ler ise
lojik-1’lerine tekabül eder.
19
Şekil-3.2.1:5x7 Nokta Matrisine Göre F Harf
Bu matrise göre, 64 alfa nümerik harf ile başka özel sembolleri depolayabilmek için
ROM’un 64x7x5=2240 bitlik bir depolama kapasitesine sahip olması gerekir. Böyle bir
hafızadaki hücreler, daha önce bölüm-1’de anlatıldığı dibi bipolar veya mosfet tekniğine
göre gerçekleştirilir. Bu duruma göre bir karakter generatörünün temelini ROM
oluşturuyor diyebiliriz.
ROM karakter generatörleri yatay veya dikey taramalı olmak üzere iki şekilde üretilir.
Şekil 3.2’ de basit olarak blok diyagramı verilen karakter generatörünü ele alalım ve bu
generatörün 6 bitlik binary kodu ile adreslendiğini kabul edelim. Bu karakter
generatöründe adres için birkaç kod kullanılabilir. Örneğin giriş adresi ASCII koduna göre
düzenlenmiş olabilir. Bu 6 bitlik adres bir decoder yardımıyla şekilde görüldüğü gibi
bellek matrisinin 7 yatay hattını lojik-1 yapar ve bu andaki giriş o harfin adresi olur.
Örneğin bu adres F harfi için 00010 olsun. Böyle bir sistemde yalnız 7 çıkış olduğundan,
belli bir anda bir harfin yalnız bir sütunu elde edilir. 7 çıkışlı 5x7 matrisi için sütun sayısı 5
olduğuna göre bu 5 sütun sıra ile seçilir. Her sütunun seçimi ise bir sayıcı tarafından yapılır
ve bu sayıcı 6’ya kadar saymalıdır. Sayıcının çıkışı 000 olduğunda sütun decoderi ile
hafıza matrisinde depolanmış olan F karakterinin birinci sütunun bilgisini taşıyan
hücrelerinin dikey hatları lojik-1 yapılır. Böylece F karakterinin birinci sütununun bilgisi,
hafızadan çıkışa aktarılmış olur. Sayıcımız bundan sonra sırasıyla 001, 010, 011, 100’ı
sayarak ikinci, üçüncü, dördüncü ve beşinci kolonların çıkışını aynı yöntemle elde eder. Bu
20
çıkışlar sırasıyla bir shift registerle kaydırılır. Sayıcının sayma hızı yüksek olduğundan göz
bu durumu hiçbir zaman fark etmez. Dolayısı ile yardımcı devrelerde bulunan bu yöntemle
displayde görüntülenecek karakter kopuk görünmez. Yani karşımızda birden bire
oluşuyormuş hissi verir. Sayıcımızın 101’i de saymasının nedeni her karakter arasında bir
boşluk meydana getirmek içindir.
Şekil-3.2.2:Bir Karakter Generatörünün Basit Blok Diyagramı
3.3.EPROM’ un Programlanması
Devrede 128 kB’lık EPROM kullanılmıştır. EPROM’un kullanılması displayde yazı veya
sembollerin yazılmasını sağlar. Fakat EPROM belirli bir kapasiteye sahip olduğundan
dolayı yazdırılacak metin sınırlıdır. Bu sınır her karakter için altı veri gerektirdiğini
düşünürsek (beş tanesi karakter bir tanesi karakterler arası boşluk için) yaklaşık olarak 4
kB’lık bir bölgeye 650 karakterlik bir metin veya yazı yazdırılabilir. Fakat bu çalışmada
kullanılan EPROM 128 kB’lıktır. Bu 4 kB’lık bölgelere bölmüş bulunmaktayız. Bundan
dolayı her bir bölgeye farklı bir metin veya yazı yazdırılmaktadır. EPROM’u
programlamak için özel programlama cihazı ve program gerekmektedir.
21
Tablo 3-3-1 EPROM için Heksadesimal Kaynak Kodları
A
7C
12
11
12
7C
J
20
40
41
3F
01
B
41
7F
49
49
36
K
7F
08
14
22
41
C
3E
41
41
41
22
L
7F
40
40
40
40
D
41
7F
41
41
3E
M
7F
01
0C
02
7F
E
7F
49
49
41
41
N
7F
06
18
30
7F
F
7F
09
09
01
01
O
3E
41
41
41
3E
G
3E
41
41
49
79
Ö
39
45
44
45
39
Ğ
38
45
45
55
75
P
7F
09
09
09
06
H
7F
08
08
08
7F
R
7F
09
19
29
46
I
41
7F
41
-
-
S
46
49
49
49
31
İ
44
7D
44
-
-
Ş
22
25
65
29
12
T
01
01
7F
01
01
?
02
01
51
09
06
U
3F
40
40
40
3F
+
08
08
3E
08
08
Ü
3D
40
40
40
3D
-
08
08
08
08
08
V
07
18
60
18
07
/
60
10
08
04
03
Y
03
04
78
04
03
<
1C
22
41
-
-
Z
61
51
49
45
43
>
41
22
1C
-
-
X
63
14
08
14
63
*
14
08
3E
08
14
W
7F
20
10
20
3F
.
40
-
-
-
-
Q
3E
41
51
21
5E
=
14
14
14
14
14
1
42
7F
40
-
-
{
08
14
22
41
41
2
72
49
49
49
46
}
41
41
22
14
08
3
22
41
49
49
46
“
06
01
06
01
-
4
18
14
12
7F
:
24
-
-
-
-
5
47
45
45
45
39
;
40
34
-
-
-
6
7F
49
49
49
79
,
40
30
-
-
-
7
61
11
09
05
03
!
4F
-
-
-
-
8
36
49
49
49
36
[
7F
41
41
-
-
9
06
49
49
29
1E
]
41
41
7F
-
-
0
3E
41
41
3E
-
10
22
EPROM’un programlanabilmesi için gerekli karakter kaynak kodları Tablo 3-3-1’de
verilmiştir. Bir karakterin bütün kodları yazıldıktan sonra 00 yazmak harflerin birbirine
karışmasını engeller. Ayrıca her bir kelime arası 5 adet 00 kullanmak daha güzel bir
görünüm sağlamaktadır. Harflerin kotlarının çıkarılışı [EK-1] de verilmiştir.
3.4.Lambalı Işıklı Panolarda Karakter Kaydırma
Günlük yaşantımızda mağaza vitrinleri gibi yerlerde, reklam amacı ile yürüyen yazı
sistemlerine sık sık rastlamaktayız. Bu sistemleri oluşturan devreler, geliştirilmiş teknoloji
ve çok az entegre grubu ile gerçekleştirilmektedir. EPROM’larla gerçekleştirilmiş basit bir
devre örneğini inceleyeceğiz. Şekil-3.4.1’de LED’lerle düzenlenmiş karakter kaydırma
işlemini yapan ışıklı bir pano bağlantısı görülmektedir. Panodaki, tüm LED’lerin katotları
birleştirilmiş olup anotları ise açık bırakılmıştır.
Şekil-3.4.1:LED’lerle Düzenlenmiş Işıklı Pano
23
Şekil-3.4.2:Kayan Yazı Devresinin Basit Blok Diyagramı
Şekil-3.4.2’de ise harf kaydırma işlemini yapacak devrenin basit blok diyagramı
görülmektedir. Şekilde de görüldüğü gibi 2 tane 555 sayıcılara clock üretmektedir. 1 nolu
555 göz yanılmasını sağlamak için (50Hz)x(sütun sayısı) kadar frekansa ayarlanmıştır.
Çıkışı 1 nolu sayıcıya verilmiştir. 1 nolu sayıcı kolonları sırasıyla seçer ve aynı zamanda
EPROM’un kolonlara karşılık adresini belirler. EPROM’daki belirlenen adrese karşılık
gelen kolona EPROM’daki bilgi aktarılır. Bilgiler yüksek frekansta aktarıldığı için yazıyı
bütün halinde görürüz. 2 nolu 555, 2 nolu sayıcıyı 0,15 saniye ile bir saniye arasında
tetikleyecek şekilde ayarlanır. 2 nolu sayıcı ise EPROM’un bölmelere ayıracak şekilde A4
-A14 aralığında bağlanır. 2 nolu 555’in tetikleme zamanını 0,5 saniye olduğunu
varsayarsak her 0.5 saniyede EPROM’daki bölmelerdeki bilgi displaye aktarılır.
İki nolu sayıcıya clock uygulandığında, yani EPROM’daki 2. adres bölmesi geldiğinde
EPROM’da sırasıyla Şekil-4.3.b’de görülen LED’leri yakacak şekilde çıkış verirler.
24
Bundan sonra her clock uygulandığında, yani EPROM’a her yeni adres uygulandığında
sıra ile c, d, e, ...p’de görülen LED’ler yanar. LED’lerin bu şekilde yanması yürüyen bir
yazıyı verir. Adres boşa geldiğinde ise aynı program tekrarlanır. Harflerin kayma hızı ise
clock sinyaline bağlı olarak değişir.
25
26
BÖLÜM-IV
SONUÇ
Kullanılan EPROM’ların kapasitesi doğrultusunda, oldukça uzun bir yazıyı yazdıracak
şekilde program yapılabilir. Devreyi besleyen enerji kesilse bile hazırlanan program hiçbir
zaman silinmez. Ancak yeni bir yazı yazdırmak istendiğinde EPROM’ların silinerek
yeniden programlanması gerekir.
Bu çalışmada EPROM’un içine “NİĞDE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK
FAKÜLTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK BÖLÜMÜNE HOŞ GELDİNİZ” cümlesinin
heksadesimal kodu yüklenmiştir.
27
KAYNAKLAR
[1] Ş.KURTULDU, “İleri Elektronik II”, Ankara, 1997.
[2] Yrd. Doç. Dr. Murat UZAM, Endüstriyel Elektronik Ders Notları.
[3] Morris MANO, Sayısal Tasarım, Milli Eğitim Yayınları, Ankara, 1995.
[4] NATIONAL SEMICONDUCTOR, LS/S/TTL Logic Databook, 1989.
28
EKLER
EK-1
Türkçe karakter ve sembollerin eprom’ a yüklenmesi için hex kotlarının çıkarılışı.
Ek-2:Projede Kullanılan CD4040 Sayıcının Bacak Bağlantıları
29
Ek-3:Projede Kullanılan EPROM’un Bacak Bağlantıları
30
Ek-4: Baskı Devreler
EPROM Katı Baskı Devresi
31
Tarayıcı Katı Baskı Devresi
32
33

yuruyen-isikli-yazi-panosu

Transkript

Benzer belgeler

İKİNCİ ÖĞRETİM BÖLÜMLERİMİZDEN %10`a GİREN

ezoflash programmer 4v3

Sistem Uzmanı – BASIS

pic ile çamaşır makinesi - Fikir Elektronik Teknik

Özgeçmiş - Maltepe Üniversitesi

UNIVERSAL EPROM PROG (smd ver1).pub