Đang tải... (xem toàn văn)
MẠCH đếm XUỐNG từ 99 đến 00 (có sơ đồ mạch) .................................. MẠCH đếm XUỐNG từ 99 đến 00 (có sơ đồ mạch) .................................. MẠCH đếm XUỐNG từ 99 đến 00 (có sơ đồ mạch) .................................. MẠCH đếm XUỐNG từ 99 đến 00 (có sơ đồ mạch) ..................................
MẠCH ĐẾM XUỐNG TỪ 99 ĐẾN 00 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BCD Binary Code Decimal IC Integrated Circuit Led Light-emitting Diode Trang 6/19 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu chung: 1.1.1 Lý chọn đề tài Hiện nay, người sống thời kỳ đổi với phát triển chóng mặt khoa học – kỹ thuật Ngành điện tử truyền thông ngành phát triển nhanh ứng dụng rộng khắp đời sống ngày Với phát triển đó, nhu cầu tiếp cận sản phẩm liên quan đến công nghệ số thiếu Vì lý kiến thức có từ mơn học trường tham khảo thêm từ nhiều nguồn tin khác nhau, em định thực mạch ứng dụng công nghệ số đơn giản để kiểm chứng lý thuyết học với kết thực tế Mạch có tên “Mạch đếm xuống từ 99 đến 00” 1.1.2 Sơ lược đề tài Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 sử dụng nguồn ổn áp 5Vdc tạo cách chỉnh lưu cầu diode tụ kết hợp IC ổn áp 7805 Nguồn cấp điện áp trực tiếp cho khối tạo xung Khối tạo xung sử dụng IC NE555 giúp tạo xung vuống liên tục với chu kỳ thiết lập sẵn qua biến trở tụ Khối tạo xung sau gửi tín hiệu đến khối đếm khối đếm sử dụng IC 74ls192 có chức đếm lên đếm xuống phạm vi đề tài, em sử dụng chức đếm xuống IC Khối đếm gửi xung đến cho khối giải mã sử dụng IC 74ls47 giải mã BCD nhận thành mã Led đoạn hiển thị lên Led đoạn 1.1.3 Hướng nghiên cứu Dựa vào sở lý thuyết học lớp kết hợp tham khảo thêm từ Internet, ta vào tìm hiểu linh kiện liên quan đến đề tài Từ thiết kế thành khối với chức riêng biệt bổ trợ cho ghép lại thành mạch hoàn chỉnh 1.2 Giới thiệu sơ lược linh kiện mạch 1.1.4 IC ổn áp 7805 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 7/19 Hình 1-1: IC 7805 IC 7805 IC có chức tạo trì nguồn dương Vdc 1.1.5 IC NE555 Hình 1-2: IC NE555 NE555 IC dùng để tạo xung vuông liên tục, ứng dụng mạch dao động 1.1.6 IC 74LS192 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 8/19 Hình 1-3: IC 74ls192 IC 74ls192 có chức đếm lên đếm xuống phạm vi đề tài, ta sử dụng chức đếm xuống IC 1.1.7 IC 74LS47 Hình 1-4: IC 74ls47 IC 74ls47 dùng để giải mã BCD sang mã Led đoạn, ứng dụng mạch IC số có sử dụng Led đoạn 1.1.8 Led đoạn Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 9/19 Hình 1-5: Led đoạn Hiện có loại thị trường chung Anode chung Cathode, ta sử dụng loại chung Anode 1.1.9 Các linh kiện khác Ngồi linh kiện nêu trên, có số linh kiện bổ trợ khác khơng phần quan trọng như: điện trở, tụ, biến trở, Led đơn Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 10/19 CHƯƠNG NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.3 Sơ đồ khối Về bản, mạch có khối chính: khối nguồn 5V, khối tạo xung, khối đếm xung, khối giải mã hiển thị Led đoạn KHỐI KHỐI TẠO KHỐI ĐẾM NGUỒN XUNG XUỐNG 5Vdc GIẢI MÃ VÀ HIỂN THỊ Hình 2-1: Sơ đồ khối mạch Mạch sử dụng nguồn nuôi Vdc cấp điện áp cho khối tạo xung Khối tạo xug sử dụng NE555 tạo xung liên tục theo chu kì thiết lập sẵn gởi tín hiệu đến khối đếm Khối đếm sau nhận tín hiệu khối tạo xung đếm (ở đếm xuống) sau gởi tín hiệu đến khối giải mã IC 74ls47 có nhiệm vụ giải mã BCD sang mã Led đoạn cho thị lên Led đoạn 1.4 Nguyên lý, chức khối 1.1.10 Khối nguồn 5Vdc Hình 2-2: Mơ khối nguồn 5Vdc Mạch nguồn sử dụng cầu diode tụ để chỉnh lưu điện áp từ xoay chiều sang chiều, ta sử dụng biến áp có giá trị hiệu dụng đầu 9Vac IC 7805 giúp chuyển giá trị đầu vào từ 9Vdc sang 5Vdc Led báo nguồn hoạt động 1.1.11 Khối tạo xung dùng NE555 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 11/19 Hình 2.3: Khối tạo xung liên tục dùng NE555 IC NE555: Hình 2-4: Sơ đồ chân NE555 Các thơng số kỹ thuật: • Điện áp đầu vào mức 2V đến 18V • Dòng tiêu thụ khoảng mA đến 15mA • Điện áp logic mức cao khoảng 0.5V – 15V Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 12/19 • Điện áp logic mức thấp vào khoảng 0.03V - 0.06V • Cơng suất tiêu thụ tối đa 600mW Chức NE555: • Tạo xung liên tục • Điều chỉnh độ rộng xung • Điều chỉnh vị trí xung Chức chân IC: • Chân số 1(GND): chân nối đất để lấy dòng cấp cho IC • Chân số 2(TRIGGER): chân đầu vào thấp điện áp so sánh Mạch so sánh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3Vcc • Chân số 3(OUTPUT): chân dùng để lấy tín hiệu Tín hiệu ngõ chia làm mức trạng thái 1, tương ứng với 0V Vcc • Chân số 4(RESET): chân thiết lập mức trạng thái ngõ Khi chân nối đất ngõ mức thấp, nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân Để tạo dao động thường hay nối chân lên Vcc • Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): chân dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC theo mức biến áp Để giảm trừ nhiễu, ta thường nối chân xuống đất thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF để giữ cho điện áp ổn định • Chân số 6(THRESHOLD): chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt • Chân số 7(DISCHAGER): chân giống khóa điện tử bị điều khiển chân Khi chân mức thấp khóa đóng lại, ngược lại mở • Chân số (Vcc): chân nối lên nguồn dương Vcc để cấp nguồn cho IC Nguyên lý hoạt động: Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 13/19 Hình 2-5: Sơ đồ ngun lí mạch dao động Trước tiên ta xét nguyên lý RS Flip Flop Theo ta biết, S = Q = R = Q = 0; tức Q lấy giá trị theo S R S bù Khi R S mức Flip Flop giữ trạng thái trước Bây ta đến hoạt động mạch Mạch gồm điện trở có giá trị để phân áp Vcc thành phần Ta xét trường hợp tụ nạp điện Trường hợp 1: tụ nạp từ 0V đến 1/3Vcc: Lúc này, điện áp V1+ lớn điện áp V1- (vì V1+ cố định 1/3Vcc), ngõ Opamp thứ mức 1, tương ứng S = Tuy nhiên, điện áp V 2+ nhỏ V2- (V2- cố định 2/3Vcc), ngõ Opamp thứ hai mức 0, tương ứng R = Khi S = Q = Q- (Q bù) = 0, vây transistor không dẫn Trường hợp 2: tụ nạp từ 1/3Vcc đến 2/3Vcc: Lúc này, điện áp V1+ nhỏ V1-, ngõ Opamp thứ mức 0, tương ứng S = Điện áp V 2+ nhỏ V2- nên ngõ Opamp thứ hai mức 0, tương ứng R = Khi S = R = Flip Flop giữ nguyên trạng thái trường hợp Trường hợp 3: tụ nạp từ 2/3Vcc đến Vcc: Lúc này, điện áp V1+ tất nhiên nhỏ V1- ngõ Opamp thứ mức Tuy nhiên, điện áp V 2+ lớn V2- nên ngõ Opamp thứ mức 1, tương ứng R = Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 14/19 Khi S = R = Q = Q - = Lúc này, transistor dẫn làm cho điện áp chân số xuống 0V Khi khơng dòng vào tụ tụ xả điện Tụ xả điện với nguyên tắc tương tự nạp theo chiều ngược lại Ta xét thêm trường hợp xả, tụ xả từ 1/3Vcc đến 0V Lúc này, V1+ lớn V1- ngõ Opamp thứ mức 1, tức S = V2- lớn V2+ làm cho ngõ Opamp thứ hai mức 0, tức R = Khi S = , R = Q = Q - = 0, transistor không dẫn nên điện áp chân số khác 0V Lúc đó, tụ lại nạp điện vào tiếp tục tạo mạch dao động 1.1.12 Khối đếm Hình 2-6: Khối đếm dùng 74ls192 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 15/19 IC 74LS192: Hình 2-7: Sơ đồ chân 74ls192 Chức chân: • Chân 8: chân nối đất • chân 16: chân cấp nguồn dương 5V • Chân 15, 1, 10, 9: chân liệu ngõ vào • Chân 4, 5: đếm xuống đếm lên • Chân 11: thiết lập tín hiệu cho IC • Chân 14: reset tín hiệu IC • Chân 3, 2, 6, 7: chân liệu ngõ • Chân 12: cộng có nhớ (dùng cho đếm lên) • Chân 13: mượn bit trừ (dùng cho đếm xuống) Bảng chân trị: Bảng 2-1: Bảng chân trị 74ls192 Từ bảng chân trị ta thấy, để IC hoạt động bình thường ta phải cho chân Clear mức thấp chân Clear mức cao, IC reset Khi chân Count down mức cao Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 16/19 có cạnh lên chân Count up IC đếm lên Khi chân Count up mức cao có cạnh lên chân Count down IC đếm xuống Nguyên lý hoạt động 74ls192: Hình 2-8: Giản đồ xung 74ls192 1.1.13 Khối giải mã hiển thị Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 17/19 Hình 2-9: Khối giải mã BCD hiển thị Led đoạn IC 74LS47: Hình 2-10: Sơ đồ chân 74ls47 Chức chân: • Chân Vcc: cấp nguồn dương 5V • Chân GND: chân nối đất • Các chân A, B, C, D: ngõ vào BCD • Các chân a, b, c, d, e, f, g: ngõ mã led đoạn • Chân LT: kiểm tra đoạn Led • Chân BI/RBO, RBI: ngõ vào điều khiển Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 18/19 Bảng chân trị: Bảng 2-2: Bảng chân trị 74ls47 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 19/19 IC 74ls47 giải mã giá trị BCD nhận thành mức điện áp phù hợp với mã Led đoạn bảng chân trị.Nguyên lý hoạt động: Hình 2-11: sơ đồ nguyên lý 74ls47 Led đoạn: Hình 2-12: Led đoạn Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 20/19 Led đoạn có cấu tạo bao gồm Led đơn xếp theo hình phía có thêm led đơn hình tròn nhỏ thể dấu chấm tròn góc dưới, bên phải Led Tám Led đơn Led có Anode Cathode nối chung với vào điểm đưa chân để kết nối với mạch điện, cực lại Led đơn Led đoạn cực Led đơn góc dưới, bên phải Led đoạn đưa thành chân riêng để điều khiển cho Led sáng tắt theo ý muốn Ở đây, ta sử dụng Led đoạn chung Anode Đầu chung nối với Vcc, chân lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt Led đơn, Led sáng tín hiệu đặt vào chân mức Bảng chân trị: Bảng 2-3: Bảng chân trị Led đoạn Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 21/19 CHƯƠNG KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Sau tìm hiểu xong tồn lý thuyết liên quan, em mô thành công mạch đếm xuống từ 99 đến 00 phần mềm Proteus Sau kết mơ Mơ hình mơ Hình 3-1: Mơ mạch Proteus Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 22/19 CHƯƠNG NHẬN XÉT 1.5 Ưu điểm mạch • Mạch đơn giản, dễ thực • Các linh kiện mạch phổ biến thị trường, dễ tìm kiếm • Giá thành làm mạch rẻ 1.6 Nhược điểm mạch • Mạch gia cơng tay, khơng qua máy móc nên sản phẩm làm khơng đảm bảo tính thẩm mỹ • Mạch có giá thành rẻ đắt sản phẩm có sẵn ngồi thị trường, kích thước lớn nên khơng có tính cạnh tranh Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 23/19 CHƯƠNG KẾT LUẬN 1.7 Kết luận Sau trình tìm hiểu bắt tay vào làm, cuối sản phẩm hồn thiện Tuy nhiều điểm yếu, song chứng minh thực tế so với lý thuyết 1.8 Hướng phát triển Từ sản phẩm này, phát triển lên thành sản phẩm khác đa dụng hơn, nhỏ gọn tính thẩm mỹ cao Từ đếm xuống, ta phát triển lên thành đếm xuống đếm lên Hay cao cấp chút, ta sử dụng vi điều khiển… Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 24/19 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] http://codientu.org/threads/9675/ [2] https://voer.edu.vn/c/mach-dem-2/5cda2aa3/cfed495c [3] http://hqdt.vn/baiviet/555-nguyen-tac-va-ung-dung.html [4] http://webdien.com/d/showthread.php?t=6907 Tiếng Anh: [5] http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=Ne555 [6] http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=74192 [7] http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=7447 [8] http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=7805 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 ... đơn giản để kiểm chứng lý thuyết học với kết thực tế Mạch có tên Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 1.1.2 Sơ lược đề tài Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 sử dụng nguồn ổn áp 5Vdc tạo cách chỉnh lưu cầu diode... Led • Chân BI/RBO, RBI: ngõ vào điều khiển Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 18/19 Bảng chân trị: Bảng 2-2: Bảng chân trị 74ls47 Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 19/19 IC 74ls47 giải mã giá trị... Bảng chân trị Led đoạn Mạch đếm xuống từ 99 đến 00 Trang 21/19 CHƯƠNG KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Sau tìm hiểu xong tồn lý thuyết liên quan, em mơ thành công mạch đếm xuống từ 99 đến 00 phần mềm Proteus Sau