Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT KẾ BỘ ĐẾM NHỊ PHÂN, NGHỊCH, ĐỒNG BỘ Kđ=16, SỬ DỤNG DFF, HIỂN THỊ SỐ ĐẾM TRÊN LED 7 THANH Bộ đếm nghịch:
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN KĨ THUẬT XUNG SỐ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ ĐẾM NHỊ PHÂN, NGHỊCH, ĐỒNG BỘ Kđ=16, SỬ DỤNG D-FF, HIỂN THỊ SỐ ĐẾM TRÊN LED THANH Giáo viên hướng dẫn: Ths Hà Thị Phương Sinh viên thực hiện: Hoàng Tiến Quang 2021600292 Nguyễn Duy Qn 2021600880 Đồn Minh Qn 2021601954 Nhóm: 19 Lớp: 20231FE6021002 Hà Nội – 2023 MỤC LỤC Mục lục Lời nói đầu .7 LỜI CẢM ƠN Chương Giới thiệu tổng quan 1.1 Tổng quan 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 10 1.4 Phạm vi đề tài 10 1.5 Ý nghĩa thực tiễn 10 Chương Tính tốn, thiết kế, mô 11 2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán đếm 11 2.2 Thiết kế mạch lựa chọn linh kiện 15 2.2.1 Thiết kế mạch phần mềm Altium designer 15 2.2.2 Khối nguồn 15 2.2.3 Khối đếm 17 2.2.4 Khối tạo xung .21 2.2.5 Khối hiển thị 23 2.2.6 Khối giải mã Led 25 2.3 Mô mạch phần mềm Protues 28 2.4 Vẽ mạch in phần mềm Altium 28 Chương KẾT QUẢ THỰC HIỆN 29 3.1 Quá trình thực 29 3.2 Đánh giá kết hoạt động nhóm 32 3.2.1 Kết 32 3.2.2 Đánh giá hoạt động nhóm 32 Kết luận 33 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Kí hiệu khối 11 Hình 2.2 Dạng sóng minh họa cho hoạt động D-FF .11 Hình 2.3 Sơ đồ logic .14 Hình 2.4 Mạch phần mềm Altium designer 15 Hình 2.5 Sơ đồ khối nguồn 15 Hình 2.6 IC LM7805 16 Hình 2.7 Sơ đồ khối đếm 17 Hình 2.8 IC 74LS74 .18 Hình 2.9 IC 74HC08 .19 Hình 2.10 IC 74HC32 20 Hình 2.11 Sơ đồ khối tạo xung .21 Hình 2.12 IC NE555 .21 Hình 2.13 Sơ đồ khối hiển thị .23 Hình 2.14 LED Anode chung 24 Hình 2.15 Sơ đồ khối giải mã Led 25 Hình 2.16 Sơ đồ chân IC 74LS47 .25 Hình 2.17.Sơ đồ chân IC 74LS83 26 Hình 2.18 Sơ đồ logic bên IC 74LS83 27 Hình 2.19 Mạch phần mềm Protues 28 Hình 2.20 Mạch in phần mềm Altium 28 Hình 3.1 In mạch PCB 29 Hình 3.2 Là mạch in .29 Hình 3.3 Ăn mịn đồng 30 Hình 3.4 Khoan mạch 30 Hình 3.5 Lắp linh kiện hàn 31 Hình 3.6 Chạy thử hồn thiện 31 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng chân lý 12 Bảng 2.2 Bảng kích 13 Bảng 2.3 Bìa Karrnaugh 13 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, tiến khoa học kỹ thuật tiên tiến ngày ứng dụng rộng rãi vào sống ngày người Làm cho sống ngày thay đổi, văn minh đại Trong ngành điện tử đóng vai trị quan trọng tiên phong tạo hàng loạt thiết bị công ngiệp, dân dụng, y tế, quân với độ xác, tốc độ xử lý nhanh, gọn nhẹ Tầm quan trọng mức độ phổ biến điện tử phần lớn công lao kỹ thuật số Những thiết bị như: máy tính bỏ túi, đồng hồ, máy DVD, điện thoại di động, máy ảnh KTS, máy tính cá nhân đóng vai trị quan trọng sống Kỹ thuật số môn học thiếu sinh viên ngành điện nói chung ngành điện tử nói riêng Để góp phần phát triển khoa học kỹ thuật nay, nhóm chúng em tìm hiểu sơ lược tư vấn nhiệt tình từ thầy hướng dẫn môn, chúng em lựa chọn đề tài “Thiết kế đếm nhị phân, nghịch, đồng Kđ= 16, sử dụng D-FF, hiển thị số đếm led ” phạm vi môn học với mong muốn học hỏi thêm kiến thức LỜI CẢM ƠN Trước tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn trân trọng sâu sắc đến cô Hà Thị Phương – người trực tiếp hướng dẫn thực hiện, nghiên cứu môn học, tạo điều kiện, tận tình hướng dẫn động viên chúng em suốt trình nghiên cứu Chúng em xin trân trọng cảm ơn đến tất quý thầy cô khoa Điện –Điện tử nói chung chuyên ngành Cơ Điện Tử nói riêng trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội, người trang bị cho chúng em kiến thức cần thiết chuyên ngành, quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập, nghiên cứu, thực hồn thành tập lớn mơn học “Kĩ thuật xung số” Chúng em xin cảm ơn CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Trong ngơn ngữ máy tính, phép tốn thao tác bit (tiếng Anh: bitwise operation) thực nhiều chuỗi bit số nhị phân cấp độ bit riêng biệt Các phép toán thực nhanh, ưu tiên, hỗ trợ trực tiếp vi xử lý, dùng để điều khiển giá trị dùng cho so sánh tính toán Đối với loại vi xử lý đời cũ, thường phép tốn thao tác bit nhanh phép chia đáng kể, nhanh phép nhân, nhanh phép cộng đáng kể Trong vi xử lý đại thường thực phép nhân phép cộng nhanh tương đương phép toán thao tác bit nhờ vào cấu trúc đường ống lệnh chúng dài nhờ vào lựa chọn thiết kế cấu trúc, phép tốn thao tác bit thường sử dụng lượng sử dụng tài ngun Bộ đếm nhị phân mạch phần cứng tạo từ loạt flip-flop Đầu flip-flop gửi đến đầu vào flip-flop chuỗi Một đếm nhị phân không đồng đồng bộ, tùy thuộc vào cách flip-flop kết nối với Một đếm nhị phân kết nối số mạch lật loại D với Các flip-flop thay đổi trạng thái với xung đồng hồ, tạo số nhị phân sử dụng cho đồng hồ kỹ thuật số hẹn Một thiết kế phổ biến không đồng bộ, với đầu flip-flop kết nối với Khi ô bật, ô bật Cứ hai lần bật, ô dòng bật Sự xếp gọi đếm "gợn qua" Mục đích nghiên cứu 1.2 Thiết kế mạch đếm nhị phân, nghịch, đồng Kđ= 16 đáp ứng yêu cầu đề tài Mô mạch logic Thiết kế mạch in PCB Chế tạo thủ công mạch in PCB Đối tượng nghiên cứu 1.3 Quy trình thiết kế mạch tổ hợp Phần mềm mô proteus Phần mềm vẽ mạch in Altium 21 Cấu tạo, cách hoạt động vi mạch tổ hợp Các linh kiện điện tử Quy trình chế tạo mạch in PCB thủ công Kĩ khoan, hàn mạch điện tử Phạm vi đề tài 1.4 Đề tài thuộc lĩnh vực điện tử phạm vi kỹ thuật xung số Vật tư, trang thiết bị: dụng cụ cầm tay, mạch in PCB, linh kiện điện tử Đảm bảo an tồn gia cơng việc hàn mạch Ý nghĩa thực tiễn 1.5 Nắm bắt phương pháp thiết kế mạch đếm Thực hành quy trình chế tạo mạch in PCB Nâng cao kĩ khoan hàn mạch điện tử Hiểu rõ chức Flip-Flop loại D IC 10 IC 74HC08 ( IC chứa cổng AND ) Hình 2.9 IC 74HC08 ‐ Số lượng: ‐ Thơng số kỹ thuật: Là IC logic cổng AND độc lập đầu vào Nguồn cấp: 2V - 6V Tốc độ lan truyền; Ở mức thấp; 7ns Ở mức cao: 12ns Ứng dụng: So sánh trạng thái tín hiệu IC 74HC32 ( IC chứa cổng OR ) 19 Hình 2.10 IC 74HC32 ‐ Số lượng: ‐ Thông số kỹ thuật: Điện áp cung cấp: 2V to 6V Số lượng đầu vào: Mức logic thấp: 0.5V ~ 1.8V Mức logic cao: 1.5V ~ 4.2V Độ trễ tối đa truyền: 15ns /6V/50pf Dải nhiệt độ hoạt động: -40 C ~ 125C Số cổng OR: Ứng dụng: dùng mạch inverter 20