مقاله تابلوی LED

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله تابلوی LED دارای ۴۷ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله تابلوی LED  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تابلوی LED،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله تابلوی LED :

مقدمه:
امروزه استفاده از صفحه نمایش های پیام متحرک کاملا رایج است. آنها با صورتها و ویژگی های گوناگون وارد بازار می شوند. بیشتر آنها متکی به میکروپروسسور هستند و در این موارد استثنایی وجود ندارد. این تابلوهای نویسنده ی روان و صفحه نمایش در اکثر خیابانها و بر روی سر در بیشتر مغازه ها برای تبلیغ یک آگهی، جنس و کالا وجود دارد یا بر سر چهار راه ها، برای هشدار دادن به رانندگان قرار گرفته اند.

هدف از ارائه این پروژه طراحی تابلوی نویسنده ای است با حداقل قطعات و کمترین هزینه و ساده ترین نقشه، که بیشترین کارایی را داشته باشد.
در ابتدای مطلب سعی می کنیم اصول کار برای طراحی یک تابلوی نورانی و روشهای مختلف آن را بررسی کرده و در ادامه کار مدار فوق را شرح دهیم.
در این مدار از یک میکروپروسسور ۸۰۵۱ یا ۸۹۵۲ استفاده شده است و از ۲۰۸ قطعه LED به رنگ قرمز استفاده شده است. همچنین از یک آی سی ۴۰۵۱ یک رگلاتور ۷۸۰۵ استفاده شده است ۸ قطعه ترانزیستور به عنوان کلیدهایی که می توانند باز و بسته شوند در نظر گرفته شده است و همچنین از ۶ کلید برای نوشتن در تابلو استفاده می شود.
در مدار تابلوی نویسنده ی روان، از روش جاروب (SCAN) استفاده شده است و این کار همزمان با جاروب سطرها صورت می گیرد و اطلاعات صفحه کلید از طریق پین ۱۳ به آی سی میکروکنترلر منتقل می گردد.

یک عدد آی سی EEPRAM به شماره ی AT24CO3 استفاده شده است به طوری که با قطع برق حافظه ای آن پاک نمی شود و به هر مدت که بخواهید، باقی می ماند.
تابلوی نویسنده روان با آی سی میکروکنترلر ۸۰۵۱، ۸۲۵۹
همراه کلیدهای تایپ و پاک کردن کلمات دلخواه
تشریح عملکرد مدار با زبان ساده
۱- بخش اصلی مدار یا تابلوی LED ها:

همان طوری که در تصاویر چاپ شده مشاهده می کنید به غیر از قسمت نویسنده نورانی که شامل تعداد زیادی LED می باشد، بقیه مدار بسیار ساده بوده و از تعداد معدودی قطعات متعارف تشکیل شده است.
بخش اصلی مدار، یعنی تابلوی نویسنده از ۸ ستون عمودی و ۶ ردیف افقی تشکیل شده است که در مجموع تعداد ۲۰۸ عدد LED را شامل می شود.
تغذیه پایه منفی این LED ها را آسی میکروا ۸۹۵ به عهده دارد و جریان پایه های مثبت آنها از پایه ی کلکتور هشت عدد ترانزیستور تامین می شود که خود این تزانزیستور ها هم توسط آی سی ۴۰۵۱ که در واقع به مشابه هشت عدد سوئچ عمل می کند، تغذیه و بایاس می شوند.

در روی فیبر نوری ۲۶ خط عمودی پایه های منفیLED ها را مستقیما به آی سی میکرووصل کرده اند و احتیاجی به سیم کشی جداگانه وجود ندارد.
ردیف پایه های مثبت LED ها به ترتیب با حروف H, J, F, E, D, C, B, A مشخص شده اند که از این هشت ردیف دو ردیف اول و آخر یعنی ردیف A و ردیف H از طریق مدار چاپی مستقیما به ترانزیستور وصل شده اند واحتیاجی به کار اضافی ندارند.

در لحیم کاری LED ها دقت بالایی باید به کار رود. البته مطلب بسیار مهمی که در لحیم کاری LED ها باید به آن توجه شود. هم ردیف هم قد، هم فاصله وعمود بودن همه ی آنها می باشد که کوچکترین بی دقتی و بی حوصلگی در این مورد باعث نامنظم شدن ردیف ها شده و تناسب حروف و کلمات و جملات نوشته شده را بر هم خواهد زد و بسیار ناموزون و بد شکل دیده خواهند شد در این کار، می توان به جای LED ها از لامپ نیز استفاده کرد و تابلویی در ابعاد چند متر ساخت.

در این تصویر دو طرف مداری که برای دیودهای نورانی کوچک طراحی شده است، را مشاهده می کنید.
۲ – قسمت ترانزیستور ها و آی سی ۴۰۵۱
۸ عدد ترانزیستور ۳۲۸ BC مثبت، تامین جریان مثبت LED ها را به عهده دارند که جریان بایاس پایه بیس آنها از طریق IC 4051 تامین می شود.
Ic فوق در واقع یک کلید سلکتور هشت حالته می باشد که فرامین باز و بسته کردن این کلید ها از طریق آی سی میکرو به آن می رسد و مادامی که فرمانی به آن نرسد، خروجی های آن خاموش بوده و ترانزیستورها نیز بایاس نخواهند شد و در نتیجه جریان به LED ها نرسیده آنها نیز خاموش خواهند ماند.
۳-بخش هوشمند یا مغز و پردازنده و برنامه ریز مدار:

این بخش شامل آی سی میکروکنترولر ۸۹۵۱، ۸۹۵۲ که شامل ده ها صفحه کاتالوگ و مشخصات فنی بوده و یک مغز متفرک الکترونیکی است که با چند قطعه دور و بر خود تمام برنامه های این مدار انجام می دهد و توضیح تمامی عملکرد آن در این مقال نمی گنجد.
۴- بخش تغذیه مدار:
تمامی مدار با ولتاژ DC 9-12 تغذیه می شود که توسط یک ترانس Ma 500-5/7 که به محل تغذیه وصل خواهد شد، مدار به راحتی کار خواهد کرد.
برای تثبیت ولتاژ در مدار، یک عدد رگلاتور ۵ ولت در نظر گرفته شده است که با توجه به جریان کمی که مدار مصرف خواهد شد، مدار به راحتی کار خواهد کرد.
برای تثبیت ولتاژ در مدار، یک عدد رگلاتور ۵ ولت در نظر گرفته شده است که با توجه به جریان کمی که مدار مصرف می کند، جریان را به خوبی تامین کرده و به راحتی کار می کند و برای اطمینان از عملکرد دائم آن در دراز مدت بهتر است زیر آن یک رادیاتور گذاشته شود.

برای اینکه، با قطع برق مطالب نوشته شده پاک نشود و قابل دیدن دوباره باشد از یک باطری قابل شارژ ۶/۳ ولت در مدار استفاده می کنیم. این باطری موقع کار عادی مدار به آرامی شارژ شده وجریان ولتاژ آن با دیود محدود می شود و اگر برای یک لحظه برق قطع شود، جریان لازم برای کار آی سی میکرو را برای مدت کوتاهی تامین نکرده نمی گذارد محتویات آن پاک شود.

۵- بخش key bord و تحریر و تعویض حروف و کلمات:
در این مدار از ۶ عدد کلیه فشاری برای نوشتن و پاک کردن و حرکت دادن و انتخاب حروف و غیره استفاده شده است که به غیر از کلید شماره ی ۶ (k6) که برای Reset یا پاک کردن کامل صفحه تابلو از تمامی جملات و کلمات نوشته شده می باشد و کار دیگری انجام نمی دهد، کار سایر کلیدها توضیح داده می شود.
به جای اینکه کلید ها روی فیبر مدارهای طراحی شوند، خارج از آن و در یک جعبه کوچک جاسازی می شوند که توسط سیم ارتباطی رنگی چند رشته و به وسیله یک کانکتور به مدار وصل می شوند که این روش دیگر قرار دادن کلید ها است. که توسط تصاویر زیر نمایش داده شده است. توضیح کلیدهای قرار گرفته بر روی بورد:

الف: کلید شماره ی یک (k1) باعلامت Down+slow
این کلید دو کار مختلف انجام می دهد اول با هر بار فشار آن حروف الفبای فارسی و اعداد و علایم از اول تا آخر (Down) روی صفحه ظاهر شده آماده نوشتن می شود.
دوم، بعد از نوشتن کلمات و جملات دلخواه خود در مرحله ی نهایی که تابلو را روان خواهید ساخت یعنی کلمات به ترتیب از سمت چپ به طرف راست شروع به حرکت خواهند کرد. با هر بار فشار این کلید می توانید حرکت (sweep) جملات را آرام تر (slow) بکنید. خلاصه مطلب: k1 برای انتخاب حروف الفبا از اول به آخر و آهسته کردن حرکت تابلوی روان می باشد.

ب) کلید شماره ی ۵ (k5) با علامت up+Fast:
با هر بار فشار دادن این کلید حروف الفبای فارسی از آخر ظاهر می شوند. کار دوم این کلید بعد از اتمام نوشتن کلمات وجملات دلخواه و روان ساختن تابلو (sweep)، سرعت دادن به حرکت آنها می باشد. یعنی با هر بار فشار این کلید سرعت حرکت بیشتر خواهد شد.
خلاصه مطلب: (k5) برای انتخاب حروف الفبا از آخر به اول و سریعتر کردن حرکت تابلوی روان می باشد.

ج: کلید شماره ۴(k4) با علامت: (sh) shift:
موقع انتخاب حروف الفبا، با کلیدهای شماره ۱ و ۵، فقط حروف بزرگ ظاهر می شوند. اما برای انتخاب حروف کوچک بعد از آن که حرف بزرگ مورد نظر از الفبای فارسی ظاهر شد، کلید شماره ی ۴ را فشار خواهید داد، در این صورت حرف کوچک مربوط به همان حرف بزرگ ظاهر خواهد شد.
خلاصه مطلب: کلید شماره ی ۴ یا (sh) برای انتخاب حروف کوچک الفبا می باشد.

د: کلید شماره ی ۳ (k3) با علامت Enter
با انتخاب هر حرف بزرگ یا کوچک دلخواه که باید به هم چسبیده و کلمه را بسازد باید یک بار کلید شماره ی ۳ را فشار دهید تا آن حرف در حافظه ثبت شده، پاک نشود، والا بدون وجود این کلید شما هر قدر کلیدها را فشار دهید حروف به طور دائم پشت سر هم ظاهر و محو خواهند شد.
کلید شماره ی ۳ یا Enter، علاوه بر ثبت و ضبط انتخابی و چسباندن آنها به همدیگر جهت تشکیل کلمه و جمله، دو وظیفه مهم دیگر به عهده دارد و آن اینک:
اول: با فشار مجدد آن حرف انتخابی جلو رفته و فاصله ایجاد می کند.

دوم: به کلمه آن و کلید shift می توان حرف یا حروف با کلمات اشتباهی را پاک کرد. برای این منظور با فشار کلید شیفت یک مثلث ظاهر خواهد شد که بعد از آن Enter را فشار دهید آخرین حرف انتخابی پاک خواهد شد و با ادامه این کار حروف به ترتیب پاک شده می توان حرف دیگری را جایگزین کرد.
و: کلید شماره ی ۲ (k2) با علامت ) RUN(R

این کلید آخرین کلیدی است که بعد از انجام انواع عملیات تحریر و انتخاب کلمات و تشکیل جملات مورد نظر از طرف چپ تابلو شروع به حرکت می کنند که سرعت حرکت آنها را می توان با فشار کلید های (k1) و (k5) تنظیم کرد. در ضمن با فشار مجدد این کلید، تابلوی روان را می توان بی حرکت نگاه داشت و در صورت لزوم کلمه وجملاتی را اضافه کرد.
الف- نحوه نمایش علامت، نماد یا حرف الفبا در یک تابلو نورانی بطور ثابت
به عنوان مثال یک ماتریس ۳×۳ از دیودهای نورانی را در نظر می گیریم. این ماتریس دارای سه ستون و هر کدام شامل سه عدد دیود نورانی می باشد. حال می خواهیم به فرض علامت را توسط این ماتریس نشان دهیم. برای اینکار باید دیودهای شماره ۲، ۶، ۵ و ۸ روشن شده و بقیه خاموش نگاه داشته شوند (شکل ۱)

برای این منظور می توان از مدار ساده ای که در (شکل ۲) آن را مشاهده می کنید، استفاده کرد.

برای نشان داده علامت کلید های s2، s6، s5، s8 بسته، و بقیه باز خواهند ماند که در نتیجه دیودهای نورانی شماره ۲، ۶، ۵ و ۸ روشن وبقیه خاموش می مانند.
اگر بخواهیم علامت را به این صورت نشان دهیم، کافیست LED شماره ۶ خاموش شده و در عوض LED شماره ۴ روشن شود.

در عمل، به جای کلیدهای s1 تا s9، می توان از خاصیت سویچینگ ترانزیستور ها استفاده کرد که با اعمال ولتاژ اندکی به نقطه A، ترانزیستور هادی شده و مثل یک کلید بسته عمل کرده جریان را هدایت خواهد کرد.
ب- روش جاروب کردن LED ها (SCAN) به صورت تک به تک

هر گاه LED رادر هر ثانیه ۲۵ بار روشن و خاموش کنیم، بر طبق اصول ثبت تصاویر در شبکه بینائی، این LED همواره روشن دیده خواهد شد (اصول عملکرد سینما و تلویزیون و غیره;.)
بنابراین در ماتریس ۳×۳ دیودی که قبلا شرح داده شد، می توان برای نشان داده علامت به ترتیب دیودهای ۲، ۵، ۶ و ۹ را به نحوی روشن و خاموش کرد که اول دیود نوری شماره ۲ روشن شده و به فاصله کوتاهی خاموش و بالافاصله دیود نوری شماره ۵ روشن و به فاصله کوتاهی خاموش شود و همین طور دیود نورانی های ۶ و ۸ حال اگر با این عمل طوری انجام گیرد که زمان روشن و خاموش شدن یا سوئچ هر LED کمتر یا مساوی ۲۵/۱ ثانیه باشد، هر چهار دیود همواره روشن دیده خواهند شده در حالی که می دانیم هر یک از دیودها در هر ثانیه ۲۵ بار روشن و خاموش شده اند.

با توجه به اینکه در این مدار تعداد کل دیودهای نورانی ۹ عدد می باشد، و لذا فرکانس کل مدار برابر خواهد بود با:
(فرکانش سویچ هر دیود) Fd× (تعداد کل دیودها) N = (فرکانس جاروب کل دیودها) FS
پس:

مداری همچنین بتواند چنین عملی را انجام دهد، باید مانند (شکل ۴) باشد.
در این مدار مقدار مقاومت های R1 تا R3 برابر بوده و برای محدود کردن جریان مصرفی دیودهای جریان مصرفی دیودهای نورانی بکار رفته اند.
کلید هایS1 الی S6 سویچ های ترانزیستوری هستندکه به صورت ساده به شکل کلید نشان داده شده اند.
حال اگر بخواهیم ابتدا دیود نورانی D2 را روشن کنیم، کافی است کلیدهای S2 و S4 همزمان باهم بسته شوند.
در ادامه کار برای خاموش کردن LED دوم، طبیعی است که S2 و S4 باز خواهند شد واگر بخواهیم LED5 روشن شود، باید S2 و S5 بسته شوند و همین طور الا آخر تا اینکه دیودهای نورانی شماره ۲، ۵، ۶ و ۸ یکی پس از دیگری در مدار قرار گیرند.
اگر فرکانس جاروب کلی صفحه بالاتر از ۲۵Hz باشد، شکل همواره روشن دیده خواهد شد.

ج- نحوه نمایش با روش جاروب کردن LED ها به صورت ستونی ویا سطری
با توجه به زمان اندکی که LED ها روشن می ماند، مقدار روشنائی کل صفحه پائین آمده و در محیط های روشن چندان قابل رویت نمی باشد. برای کاهش روشنائی صفحه، می توان جریان مصرفی LED را بالا برد که این عمل تا حد معینی قابل اجرا می باشد و محدود است. اما، به جای جاروب یک به یک LED ها، می توان این عمل را ستون به ستون انجام داد.
به عنوان مثال در مورد همان علامت ، ابتدا کلید S1 وصل و کلیدهای S4، S5 و S6 باز خواهند ماند. یعنی ستون اول کاملا خاموش است
حال اگر کلید S1 باز شده و کلید S2 همزمان با S4، S5 و S6 بسته شوند، طبیعی است که ستون دوم روشن خواهد شد. در ادامه کار اگر کلید S2 باز شده و کلید S3 و S5 بسته شوند. فقط LED شماره ۶ روشن خواهد شد.

اگر فرکانس سویچ هر ستون را بیشتر یا مساوی ۲۵ Hz بگیریم، علامت پیوسته روشن دیده شده و فرکانس جاروب به صورت زیر خواهد شد:

ملاحظه می شود که فرکانس جاروب کل مدار به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته و به کمتر از ۳/۱ رسیده است.
د- روش شیفت دادن (shift)
روش متداول دیگری نیز که بکار می رود، استفاده از آی سی های شیفت رجستر است که معمولا به صورت ۸ بیتی عمل می کنند. در این روش هر ستون از دیودهای نورانی، توسط خروجی ۸ بیتی یک آی سی شیفت رجستر تغذیه می شود و در واقع آی سی های شیفت رجستر یک حافظه ۸ بیتی هستند.
در ابتدا با اعمال پالس ساعت، اطلاعات هشت بیتی A0 وارد رجستر شماره ۱ شده و در عین حال اطلاعات A1 وارد رجستر ۲ می شود و این عمل را همین طور تا N رجستر می توان ادامه داد.

مزیت این روش، امکان روشنائی بیشتر برای LED ها وعدم نیاز به جاروب می باشد.

تشریح عملکرد آی سی ۴۰۵۱
آی سی CMOS به شماره ۴۰۵۱، در واقع یک کلید سلکتور هشت حالته می باشد که انتخاب حالت سلکتور آن به کمک سه پایه انجام می گیرد در شکل شماره ۷a این حالت به خوبی نمایش داده شده است. در حالت عادی کار این آی سی، پایه های ۶، ۷ و۸ آن به خط منفی و پایه ۱۶ به خط مثبت تغذیه وصل می شوند.
در شکل فوق، حروف Q0 الی Q7 نمایشگر سطرهای صفحه ماتریس می باشند و سه ورودی اصلی آن که از آی سی میکرو فرمان می گیرند، با حروف A، B، و C نشان داده شده اند.

انتخاب حالت های خروجی این آی سی نسبت به ولتاژی که به پایه های A، B، و C آن از طریق آی سی میکرو اعمال می شود طبق جدول شماره ۷b می باشد.
عدد صفر نشان دهنده سطح پائین ولتاژ روی پایه مربوط و عدد ۱ نشان دهنده سطح بالای ولتاژ (نزدیک vcc) روی پایه مربوط است.

به عنوان مثال: اگر هر سه پایه A، B، و C به VCC (مثبت) وصل شوند که با نماد ۱۱۱ نشان داده شده است، سطر آخر ماتریس انتخاب خواهد شد.
حال وضعیت روشن یا خاموش بودن LED های این سطر، بستگی به وضعیت کلیدهای Sib الی S24b خواهد داشت که چه حالتی باشند.
مثلا اگر SIb بسته و S2b تا S24b باز باشند، واضح است که فقط دیود نورانی آخرین سطر سمت چپ روشن خواهد شد.
عملکرد آی سی شماره ۸۹c51 یا ۸۹c52 (میکروکنترلر)

قبلا متوجه شدیم که با انتخاب سطرها توسط آی سی CMOS، مقادیر ستون ها نیز بایستی با کلید های S1b الی S24b تعیین شوند تا هر LED در نوبت خود روشن شود.
عملکرد کلیدهای بیست و چهار گانه مذکور را به عهده خروجی های (میکروکنترلر) می گذاریم.
میکروکنترلر ۸۹۵۱، دارای ۴۰ پایه می باشد که از این تعداد پایه، برای ارتباط با دنیای خارج و همین طور تغذیه آن استفاده می شود.
۸۹۵۱ در مجموع دارای ۴ مسیر ۸ بیتی می باشد که باصطلاح دروازه یا Port نامیده می شوند.
این Port ها برای ارتباط با سایر مدارهای جانبی آن بکار می روند و به نام های p0، p1، p2 و p3 نامگذاری شده اند.
بنابراین ۳۲ خط یا ۳۲ پایه از این آی سی برای تبادل اطلاعات یا سویچ با دنیای خارج است.

دو پایه آن برای تغذیه خود آی سی بوده و دو پایه دیگر نیز برای تشکیل نوسان ساز کریستالی برای تامین پالس های ساعت خود آی سی استفاده می شود.
از ۴ پایه باقیمانده یکی برای Reset در هنگام اعمال تغذیه بوده و ۳ پایه باقیمانده برای استفاده از حافظه خارجی بکار می روند. اگر در طراحی مدار از حافظه خارجی استفاده نشود، این سه پایه بلا استفاده می مانند. این آی سی دارای سه نوع حافظه داخلی می باشد که عبارتند از:
الف- حافظه ثابت
این حافظه با قطع تغذیه آی سی پاک نمی شود و از نوع EEPROM بوده و برای نوشتن برنامه اجرائی میکروکنترلر بکار می رود. مقدای این حافظ در ۸۹۵۱ به مقدار ۴Kbyte و در آی سی ۸۹۵۲ برابر ۸kbyte (دو برابر) می باشد.
ب- حافظه موقت
این حافظه با قطع تغذیه آی سی پاک می شود و جهت تعریف مقادیر متغیر و محاسبات داخلی برنامه اصلی میکرو بکار می رود. همچنین اطلاعاتی که کاربر از طریق صفحه کلید مفروض به میکروکنترل می دهد، در این حافظه ذخیره می گردد و قابل ذخیره در حافظه ثابت نیست.
مقدار این حافظه در ۸۹۵۱ برابر ۱۲۸ بایت و در ۸۹۵۲ دو برابر می باشد.
ج- حافظه های خاص

که از ثبات های داخلی میکرو تشکیل شده است، مانند حافظه آکومولاتور AC یا ثبات A که کلید اعمال منطقی مانند: جمع، تفریق، ضرب و تقسیم روی آن انجام می گیرد و یا ثبات های تایمر که شمارنده های تایمرهای داخلی آی سی را تشکیل می دهد.
نحوه عملکرد port های خروجی یا ورودی میکروکنترلر
هر هشت خط یک port می توانند به صورت تک به تک و در ارتباط با وسایل خارجی باشند. مثلا به یک LED وصل شده آن را روشن یا خاموش کنند و یا یک رله را توسط ترانزیستور تحریک کنند.

علاوه بر این، قادر هستند به عنوان ورودی نیز بکار گرفته شوند. بدین معنی که حالت خط را تشخیص بدهند (حالت صفر یا یک منطقی) و آن را به واحد پردازش داخلی میکرو انتقال دهند (شکل ۸) مدار داخل یک پورت ۸ بیتی را نشان می دهد.

در این جا تزانزیستور مو سفت Tr مانند یک سویچ عمل می کند و زمانی که ولتاژ گیت آن نزدیک VCC باشد، روشن شده و ولتاژ پایه های D و S نزدیک صفر خواهد بود که در نتیجه در نقطه P که خارج از میکرو قرار دارد ولتاژ صفر می شود و در این حالت اگر به عنوان مثال مدار مقابل (شکل ۹) به نقطه p وصل شود، LED روشن خواهد شد.

مسیر جریان از VCC و از طریق مقاومت ۳۳۰ اهم به طرف نقطه p که ولتاژ صفر دارد، جاری شده و در نتیجه LED روشن خواهد شد.
حداکثر جریان قابل تحمل Tr طبق جداول کارخانه سازنده آی سی میکرو، حدود ۱۰mA می باشد و بنابراین به تنهائی قادر به تحریک یک رله نبوده و باید در این مورد از مدار (شکل ۱۰) استفاده شود.

رله بکار رفته در این مدار ازنوع ۶ ولتی بوده و جریان لازم برای تحریک آن توسط یک ترانزیستور PNP تامین می شود.
هر گاه پایه بیش ترانزیستور ولتاژی نزدیک صفر داشته باشد، روشن شده و ولتاژ پایه امیتر به کلکتور صفر می شود که در این حالت ولتاژ نقطه A به VCC نزدیک شده رله عمل می کند.
دیود موازی شده با رله، به خاطر حفاظت از ترانزیستور در مقابل جریان القائی برگشتی از بوبین رله می باشد.

اگر در هر مدار شکل های ۹ و ۱۰، ولتاژ نقطه p برای VCC گردد، عمل مدار متوقف شده LED خاموش می شود و یا رله از کار می افتد و این اتفاق زمانی می تواند عملی شود که ولتاژ G (گیت) ترانزیستور داخل میکرو کنترلر (Tr) به صفر برسد تا خاموش شده و ولتاژ نقطه p از طریق مقاومت R (شکل ۸) به محدوده VCC برسد.
همانطور که در شکل ۸ مشاهده می کنید، کنترل ولتاژ G ترانزیستور را یک گیت NOT (n1) به عهده دارد که خود نیز به یک حافظه یک بیتی متصل است و اگر این حافظه تک بیتی مقدار (l) منطقی را داشته باشد، ولتاژ G همواره برابر (۰) خواهد بود و در نتیجه در خروجی p همواره ولتاژی برابر VCC ظاهر خواهد شد که نتیجه ‌آن (۱) منطقی شدن خروجی p می باشد.
اما اگر مقدار ذخیره شده در داخل حافظه تک بیتی را به (۰) تغییر دهیم، خروجی گیت NOT برابر (۱) منطقی و حدود VCC ظاهر خواهد شد که نتیجه آن (۱۰) منطقی شدن خروجی p می باشد.

اما اگر مقدار ذخیره شده در داخل تک بیتی را به (۰) تغییر دهیم، خروجی گیت NOT برابر (۱) منطقی و حدود VCC خواهد شد که نتیجه آن روشن شدن Tr را به همراه داشته و آن هم به نوبه خود ولتاژ نقطه p را درحدود صفر ولت یا (۰) منطقی خواهد کرد.
دستور لازم برای (۱) کردن حافظه تک بیتی، SETB و برای (۰) کردن، CLR می باشد. حال اگر بخواهیم به جای یک دیود نورانی (شکل ۹)، ۲۴ عدد دیود نورانی را همزمان روشن کنیم می توانیم از مدار (شکل ۱۱) استفاده کنیم.

طبیعی است با صفر شدن ولتاژ نقطه P، ترانزیستور PNP روشن شده، در نتیجه یک ستون کامل متشکل از ۲۴ عدد LED همزمان روشن خواهند شد.
اگر به شکل های ۸ الی ۱۱ با دقت و حوصله نظر کنید، نحوه عملکرد Port های آی سی میکروکنترلر ۸۹۵۱ را بخوبی درک خواهید کرد.
اکون می خواهیم ببینیم چگونه از این پورت ها به عنوان (ورودی) می توان استفاده کرد؟
نحوه خواندن اطلاعات از طریق Port
اگر ولتاژ p صفر باشد، فشار دادن کلید S1 تاثیری در آن نخواهد داشت و به عبارت دیگر تغییر حالتی در ولتاژ نقطه p رخ نداده و تبادل اطلاعاتی انجام نگرفته و آی سی میکروکنترلر نیز عکس العملی نشان نخواهد داد.

اما اگر نقطه p حالت (۱) منطقی را داشته باشد چطور؟ ; در این حالت فشردن S1 صفر ولت را به نقطه p اعمال خواهد کرد که در نتیجه افت ولتاژی از VCC به صفر خواهیم داشت.
با توجه به اینکه قبل از فشار S1 ولتاژ نقطه p از طریق R برابر VCC بوده و Tr هم خاموش بود، در نتیجه فشار S1 باعث می شود جریان از طریق R به زمین برقرار شده و افت ولتاژی برابر VCC روی R ایجاد شود که نتیجه آن صفر شدن ولتاژ نقطه p می باشد.
این تغییر ولتاژ از طریق گیت بافر n2 به خطوط باس مشترک داخلی میکرو انتقال یافته و در نتیجه میکروکنترلر اثرات فشردن S1 را تشخیص خواهد داد.
با این تفاصیل، برای خواندن حالت یک خط از Port، ابتدا باید آن را به سطح (۱) منطقی رساند و در این حالت صفر شدن خط است که به عنوان تغییر حالت به حساب می آید.
به (شکل ۱۳) توجه کنید:

به عنوان مثال: Port صفر(p0) را با هشت خط ارتباطی در نظر می گریم:
در این مدار (شکل ۱۳)، اگر بخواهیم کلید S1 را بخوانیم، بایستی ابتدا دستور زیر اجرا شود:
SETB—P0.7
به نحوه قرار گیری R1 دقت کنید، پورت p0 بر خلاف پورت های P1 الی P3، دارای مقاومت شناور داخلی نبوده بنابراین باید از مقاومت خارجی استفاده شود.
با اجرای دستور فوق، p0.7 در سطح منطقی (۱) قرار گرفته و با فشردن کلید S1 ولتاژ آن به صفر می رسد که این تغییر ولتاژ توسط میکروکنترلر قابل تشخیص است.
اکنون اگر بخواهیم LED روشن شود از این دستور استفاده می کنیم.
CLR- P0.0

این دستور ترانزیستور داخلی P0.0 را روشن کرده وباعث روشن شدن LED خواهد شد.
با در نظر گرفتن حالت بیت در یک پورت، در متن برنامه از دستورات (پرش) به شرح زیر استفاده می شودو
در صورتی که خط مورد نظر (۱) باشد (محل پرش)، (نام خط) JB
در صورتی که خط مورد نظر (۰) (محل پرش)، (نام خط) JNB
نوسان ساز داخلی آی سی ۸۹۵۱ و تغذیه آن

برای کار عادی این آی سی نیاز به پالس های ساعت داریم که در واقع طول مدت زمان اجرای یک خط دستور را کنترل می کند.
دستورات برنامه، همانطور که اشاره شد از ابتدای حافظه دائمی یا ثابت داخلی آی سی شروع می شوند.
برای تهیه پالس های لازم مدار خارجی با کریستال طبق (شکل ۱۴) باید ایجاد شود.

مقدار کریستال می تواند حداکثر تا ۱۲ MHZ افزایش یابد. در شکل فوق نحوه اتصال تغذیه نیز نشان داده شده است. و خازن ۱۰۰nf برای حفاظت آی سی میکرو در مقابل تغییرات لحظه ای ولتاژ بکار گرفته شده است.
نحوه Reset کردن آی سی میکروکنترل
برای اینکه میکروکنترلر در لحظه وصل تغذیه Reset شده واجرای دستورات موجود در حافظه دایم را از ابتدا شروع کند، باید پایه ۹ آن در وهله اول در سطح منطقی VCC قرار گرفته و بعد از مدتی به سطح صفر برسد.

در مدار (شکل ۱۵) خازن C1 ابتدا خالی بوده و با وصل شده، تغذیه، پایه ۹ از طریق همین خازن در سطح ولتاژ VCC قرار خواهد گرفت و به تدریج با شارژ شدن خازن، ولتاژ پایه ۹ از طریق مقاومت R1 به سطح صفر خواهد رسید.

پین ها پایه های لازم برای استفاده از حافظه های ثابت و موقت خارجی
پایه های PSEN (Program Stor Enable ) و ALE (Address Latch Enable) EA (Extrnal Access) برای ارتباط با حافظه های خارجی بکار می روند.
در صورتی که در طراحی مدار نیازی به حافظه خارجی نبوده و حافظه های داخلی کفاف کار را بدهند، معمولا از این پایه ها استفاده نشده به حالت آزاد راها می شوند.
دو خط PSEN و ALE به عنوان خروجی و خط EA به عنوان ورودی عمل می کند.

اگر از حافظه خارجی استفاده نشود، چون سطح ولتاژ خط EA باید برای VCC باشد، و لذا با استفاده از یک مقاومت و یا مستقیما به خط مثبت وصل می شود.
پایه بندی میکروکنترلر ۸۹۵۱
با توجه به اینکه از حافظه خارجی استفاده نخواهد شد، پایه EA به خط مثبت وصل شده است و پایه های PSEN , ALE به حال آزاد گذاشته شده اند.