Mục đích yêu cầu: Thiết kế đồng hồ thể thao hiển thị 1/100 giây phút , giây có nút pause, stop, reset,start … Để thực mạch đồng hồ thể thao ta cần sử dụng linh kiện sau: LED đoạn dùng Catot chung, IC giải mã 4511, IC đếm 7490, nguồn VCC, nút công tắc, cổng AND, OR,IC 555 tạo xung số điện trở, tụ điện I.Chức linh kiện mạch: LED Đoạn catot chung: Mạch nhị phân giải mã BCD chuyển sang thập phân hiển thị số thập phân đoạn sang LED ,với tổ hợp xác định sáng thị chữ số hệ đếm thập phân , LED đoạn dùng catot chung chân nối chung với nối với GND a IC 74LS90 IC 74ls90 IC thuộc họ 74xx,IC có chức đếm thập phân Con TTL quen thuộc đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa BCD Cứ xung vào đếm tiến lên mã hóa chân Khi đếm đến tự động reset quay trở trạng thái mặc định (tức mức 0) Hai thông số quan trọng để thiết kế mạch đếm là: Bảng chân lý mã hóa BCD điều kiện để Reset (Trở trạng thái ban đầu) Theo datasheet ta có sơ đồ chân sau: Sơ đồ cấu tạo: + Bảng chân lý mã hóa BCD Khi sản xuất loại IC này, nhà sản xuất cung cấp cho ta bảng mã hóa khơng cần phải tạo bảng mã Sau bảng mã lấy từ datasheet: Qua bảng chân lý, ta rút nhận xét quan trọng : Đầu Qo nối với đầu vào CP1 + Mức Reset cho 74LS90 IC 74LS90 có chân Reset dùng để reset hệ thống Đó là: MR1, MR2, MS1, MS2 Đưa mức thích hợp vào chân tự động Reset Sau bảng mức Reset: Vì dùng để thiết kế đồng hồ thể thao b IC 555 tạo xung IC 555 IC thông dùng để tạo xung vuông 555 loại linh kiện phổ biến với việc dễ dàng tạo xung vuông thay đổi tần số tùy thích, với sơ đồ mạch đơn giản,điều chế độ rộng xung Nó ứng dụng hầu hết vào mạch tạo xung đóng cắt mạch dao động khác.Đây linh kiện hãng CMOS sản xuất Sau bảng thơng số 555 có thị trường : + Điện áp đầu vào : - 18V ( Tùy loại 555 : LM555, NE555, NE7555 ) + Dòng điện cung cấp : 6mA - 15mA + Điện áp logic mức cao : 0.5 - 15V + Điện áp logic mức thấp : 0.03 - 0.06V + Công suất lớn : 600mW  Các chức 555: + Là thiết bị tạo xung xác + Máy phát xung + Điều chế độ rộng xung (PWM) + Điều chế vị trí xung (PPM) (Hay dùng thu phát hồng ngoại) …  IC 555 gồm có chân + Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân gọi chân chung + Chân số 2(TRIGGER): Đây chân đầu vào thấp điện áp so sánh dùng chân chốt hay ngõ vào tần so áp.Mạch so sánh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3Vcc + Chân số 3(OUTPUT): Chân chân dùng để lấy tín hiệu logic Trạng thái tín hiệu xác định theo mức 1 mức cao tương ứng với gần Vcc (PWM=100%) mức tương đương với 0V mà thực tế mức ko 0V mà khoảng từ (0.35 ->0.75V) + Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp Còn chân nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân 6.Nhưng mà mạch để tạo dao động thường hay nối chân lên VCC + Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở ngồi cho nối GND Chân khơng nối mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF tụ lọc nhiễu giữ cho điện áp chuẩn ổn định + Chân số 6(THRESHOLD) : chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt + Chân số 7(DISCHAGER) : xem chân khóa điện tử chịu điều khiển bỡi tầng logic chân Khi chân mức áp thấp khóa đóng lại.ngược lại mở Chân tự nạp xả điện cho mạch R-C lúc IC 555 dùng tầng dao động + Chân số (Vcc): Khơng cần nói bít chân cung cấp áp dòng cho IC hoạt động Khơng có chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy loại 555 thấp NE7555) IC NE555 N gồm có chân c IC 4511: IC 4511 có chức giải mã từ nhị phân BCD sang thập phân hiển thị LED đoạn, IC 4511 có 16 chân Chức chân sau: Các chân 7,6,2,1 chân đưa trạng thái logic cần chuyển sang dạng nhị phân từ đến led đoạn Các chân từ đến 15(theo thứ tự tương ứng với đoạn led đoan e,d,c,b,a,g,f) chân ngõ nối với led đoạn Chân 16 nối với cực dương nguồn, chân nối với mass Chân chân ta ta kích vào mức logic tất ngõ mức logic 1(bất chấp mức logic ngõ vào lại) chân có tác dụng kiểm tra led đoạn có bị hỏng hay khơng Chân có tác dụng ngược lại chân Chân điều khiển tế bào nhớ bit IC4511 chân mức logic IC hoạt động bình thường, mức logic mức logic ngõ giữ nguyên trạng thái mức logic trở lại trạng thái Bảng chức IC 4511 Sơ đồ khối nguyên lí hoạt động mạch đồng hồ thể thao a Sơ đồ khối Tạo xung Khối → đếm Khối → giải mã Hiển → thị Led đoạn Sơ đồ thiết kế lắp ráp linh kiện: Dưới sơ đồ mạch nguyên lý Cách đấu nối chân IC 7490 - IC 4511: Chân 12 Chân Chân Chân Chân Chân Chân 11 Chân Hiển thị LED đoạn: Ta nối chân a,b,c,d,e,f,g LED với chân 13,12,11,10,9,15,14 IC4511 Giải thích nguyên lý hoạt động mạch đồng hồ thể thao: Nguyên lý: Từ dạng 59:59:99 chuyển 00:00:00 Ta quy ước thứ tự IC 74LS90 từ đến 6: Qui uoc: IC 74LS90(1), IC 74LS90(2): đếm tích tắc IC 74LS90(3), IC 74LS90(4): đếm giây IC 74LS90(5), IC 74LS90(6): đếm phút Xung 100Hz chuẩn lấy từ tạo xung IC 555, đưa vào chân 14(clock up) IC 47LS90 thứ hiển thi giây,qua đếm xung vào clock IC đếm đếm tiến lên đơn vị.và trình liên tục diễn Khi 74LS90(1) đếm đến tự động reset 0.các mã BCD IC đếm tạo đưa vào khối giải mã IC 4511 sau hiển thị LED đoạn catot chung, QD(Q3) từ mức logic 1(H) mức 0(L) nên tạo nên xung clock nối với chân 14(clock up) 74LS90(2) kích đếm lên đơn vị,tương tự thế,khi 74LS90(2) đếm 10(từ 09) reset clock up IC74LS90(3) lên xung.ta để ý count đến 6,chỉ có chân Q1 từ 0(L) lên 1(H) kết hợp với chân Q2 mức1 cho qua cổng AND đầu cổng AND mức cao nối với chân reset R01 R02 của74LS90(4) chân 14 (clock up) 74ls90(5) nhận xung vào bắt đầu đếm,tương tự với hai IC đếm phút Hiển thị phút hoàn toàn kết nối giống hiển thị giây Cứ sau chu kỳ 00:00:00 12 11 Đề dừng đếm ta sử dụng chức stop Ta có sơ đồ Stop: R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) 74LS90 14 CKA CKB Q0 Q1 Q2 Q3 U4 U6 OR Nút stop tạo cách sử dụng cơng tắc có hai mức 0,1 xung clock vào nối với cổng logic OR để công tắc ỏ mức cao đầu cổng OR ln ln mức cao khơng có xung vào IC đếm ,khi công tắc mức đầu cổng OR phụ thuộc vào xung đầu vào clock IC đếm bắt đầu thực chức đếm Nút start Chúng ta sử dụng công tắc SW-SPST ,khi mở công tác khơng có xung clock vào mạch đếm ,khi đóng cơng tắc xung clock vào mạch đếm Nút reset Khi chế tạo IC 74LS90 có chân reset R0(1),R0(2) chúng mức cao chúng tự đơng reset đầu Q 1, Q0, Q2, Q3 , thấy bảng chức IC ,khi lấy cống tắc button nối với nguồn đầu có mức thấp công tắc nối chung với chân R0(1),R0(2) IC đếm nút button kéo xuống chuyền mức cao cho tất chân reset reset 0.các diode có chức thông với tin hiệu cao ngắt với tin hiệu thấp Nút pause IC 4511 có chân 3,4 hoạt động mức tích cực cao ,và chân mức khơng IC hoạt động bình thường mức có khả nhớ kết đầu cho mã BCD IC đếm vào trở mức hiển thị tiếp kết quả IC đếm ... Chân Chân Chân Chân Chân 11 Chân Hiển thị LED đoạn: Ta nối chân a,b,c,d,e,f,g LED với chân 1 3,1 2,1 1,1 0,9 ,1 5,1 4 IC4511 Giải thích nguyên lý hoạt động mạch đồng hồ thể thao: Nguyên lý: Từ dạng 59:59:99... Chức chân sau: Các chân 7,6 , 2,1 chân đưa trạng thái logic cần chuyển sang dạng nhị phân từ đến led đoạn Các chân từ đến 15(theo thứ tự tương ứng với đoạn led đoan e,d,c,b,a,g,f) chân ngõ nối... 74LS90 IC 74LS90 có chân Reset dùng để reset hệ thống Đó là: MR 1, MR 2, MS 1, MS2 Đưa mức thích hợp vào chân tự động Reset Sau bảng mức Reset: Vì dùng để thiết kế đồng hồ thể thao b IC 555 tạo